(57)【要約】可撓性、自己完結型、かつ、実質的に閉じたサンプル容器内に提供されたサンプル中の核酸を増幅するための器具及び方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内のサンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に前記反応容器を受容するための開口と、を備え、前記容器は、
第１の複数の反応ブリスタ及び第２の複数の反応ブリスタを備える複数の流体接続された反応ゾーンであって、前記反応ブリスタは、前記閉じた反応容器における細胞溶解、核酸回収、及び少なくとも１つの核酸増幅反応のために構成されている、複数の流体反応ゾーンと、
前記反応ゾーンを流体接続する複数の密封可能チャネルであって、第１の複数のチャネル及び第２の複数のチャネルを含む、複数の密封可能チャネルと、
前記支持部材のうち少なくとも１つから延出可能な複数の圧縮部材であって、
前記第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
前記第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含む複数の圧縮部材と、
前記支持部材のうち少なくとも１つから延出可能な複数のシール部材であって、前記反応ゾーンを接続する前記チャネルに関連付けられた、複数のシール部材と、
を備え、前記圧縮部材及び前記シール部材の作動によって、前記流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与える、器具。
【請求項２】
前記複数のシール部材は駆動カムに結合され、前記駆動カムは、前記シール部材の各々を解放又は活性化するための作動部材を前記駆動カム上の複数の角度位置に含む、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記作動部材は、各角度位置においてゼロ、１つ、又は２つ以上のシール部材を解放又は活性化するため前記駆動カム上に位置決めされている、請求項２に記載の器具。
【請求項４】
各シール部材は個別に解放される、請求項１に記載の器具。
【請求項５】
前記第１の複数の反応ブリスタは第１の列に配置され、前記第２の複数の反応ブリスタは第２の列に配置されている、請求項１に記載の器具。
【請求項６】
前記第１の列の前記反応ブリスタ及び前記第２の列の前記反応ブリスタは相互にジグザグ状に前記密封可能チャネルを介して接続されている、請求項５に記載の器具。
【請求項７】
前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材は、前記複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つと前記複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成され、前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、前記複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つと前記複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成されている、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
前記第１及び第２の複数のチャネルは、前記第１の列及び前記第２の列の反応ブリスタ間で流体が流れることができるように前記第１の列及び前記第２の列の反応ブリスタを流体接続する、請求項６に記載の器具。
【請求項９】
前記第１のセットの圧縮部材は、前記第１の複数の反応ブリスタの全てを実質的に同時に圧縮することによって前記第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、請求項１に記載の器具。
【請求項１０】
１つ以上の選択されたシール部材の解放によって、前記第１の複数の反応ブリスタのうち前記第１のブリスタから前記第２の複数の反応ブリスタのうち前記１つのブリスタへ流体が移動することを可能とし、解放されていない１つ以上の選択されたシール部材は、前記第１の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ前記流体が流れるのを防ぐ、請求項９に記載の器具。
【請求項１１】
前記第２のセットの圧縮部材は、前記第２の複数の反応ブリスタの各々を実質的に同時に圧縮することによって前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから前記第１のセットの反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、請求項９に記載の器具。
【請求項１２】
１つ以上の選択されたシール部材が解放された場合、前記第２の複数の反応ブリスタのうち前記１つのブリスタから前記第１の複数の反応ブリスタの前記ブリスタのうち１つ以上へ流体が流れることができ、１つ以上の選択されたシール部材は、前記流体が前記第１の複数の反応ブリスタのうち他のブリスタ内へ前記流体が流れることができないように解放されない、請求項１１に記載の器具。
【請求項１３】
前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、前記反応ブリスタを圧縮するためにばね駆動され、駆動カムに接続されており、前記駆動カムは、前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材を別個に作動するための作動部材を前記駆動カム上の複数の角度位置に含む、請求項１に記載の器具。
【請求項１４】
前記反応ブリスタの圧縮は、前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材に結合された駆動カムによって駆動され、前記圧縮部材は、前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材の作動を制御するための位置センサ及びフィードバック制御システムを更に備える、請求項１に記載の器具。
【請求項１５】
前記サンプルから溶解物を発生させるため前記閉じた反応容器の一部に接触するために前記器具において位置決め及び構成された駆動モータ及びビーター要素を含むビーズ粉砕コンポーネントを更に備える、請求項１に記載の器具。
【請求項１６】
前記反応容器の１つ以上の反応ブリスタ内に提供されたある量の電磁ビーズの回収及び隔離のための磁石システムを更に備え、前記電磁ビーズは前記反応容器における核酸回収のために使用される、請求項１に記載の器具。
【請求項１７】
前記反応容器の１つ以上の反応ブリスタに接触するように前記器具内に位置決めされた少なくとも１つのヒータを更に備え、前記少なくとも１つのヒータは前記反応容器における熱サイクリング反応を実行するために構成されている、請求項１に記載の器具。
【請求項１８】
前記器具内に位置決めされた、前記反応容器の１つ以上の反応ブリスタにおいて蛍光を励起するため及び前記反応容器の前記１つ以上の反応ブリスタからの蛍光を記録するために構成された光学アレイを更に備える、請求項１に記載の器具。
【請求項１９】
前記圧縮部材及び前記シール部材を制御するために構成されたコンピューティングデバイスを更に備える、請求項１に記載の器具。
【請求項２０】
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材のうち１つは、それらの間に前記閉じた反応容器を受容するため開くことができるドアを備える、請求項１に記載の器具。
【請求項２１】
サンプル溶解物を調製するためのビーズ破砕器具であって、
第１と第１の支持部材と第２の支持部材との間に流体サンプルを収容している可撓性サンプル容器を受容するための開口と、
前記第１又は第２の支持部材に関連付けられたビーズ粉砕コンポーネントであって、前記第１又は第２の支持部材から延出して前記可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、ビーズ粉砕コンポーネントと、
を備えるビーズ破砕器具。
【請求項２２】
前記往復運動駆動部材は、前記少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２３】
前記カムシャフトは前記パドルに接触する軸受部材を含む、請求項２２に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２４】
前記パドルの各々は、前記カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアを含む、請求項２２に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２５】
前記往復運動駆動部材は各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、前記機械式アクチュエータは前記関連付けられたパドルを延出させるように延出する、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２６】
各パドルは、各パドルを前記溶解ゾーンに近付く方へ又は前記溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２７】
前記少なくとも２つのパドルは前記可撓性サンプル容器の実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２８】
前記流体サンプルはある量のジルコニウム溶解ビーズを含む、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項２９】
前記容器は、溶解ゾーン、前記溶解ゾーンで生成された溶解物から核酸を抽出するための抽出ゾーン、核酸増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３０】
前記核酸増幅ゾーンの温度を制御するため位置決めされたヒータを更に備える、請求項２９に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３１】
前記可撓性サンプル容器の前記溶解ゾーン内に提供されたある量の電磁ビーズの隔離のための磁石システムを更に備える、請求項２９に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３２】
前記可撓性サンプル容器の少なくとも１つのエリアにおいて蛍光を励起及び記録するために構成された光学アレイを更に備える、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３３】
コンピューティングデバイスを更に備える、請求項２１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３４】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、前記容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、前記１つ以上の密封可能ポートの全てが密封された場合に前記容器が完全に閉鎖されるように前記容器の外部から前記反応ブリスタへのアクセスのみを提供する密封可能ポートと、を備える、開口と、
前記溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるためのビーズ粉砕コンポーネントと、
前記サンプルから前記核酸を抽出し、前記抽出した核酸を前記増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
前記増幅ゾーンにおいて前記核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える器具。
【請求項３５】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、内部に配置された複数の軸受を含む筐体を駆動するモータであり、前記モータが活性化された場合に前記複数の軸受は軸方向に押しやられて前記溶解ゾーンに接触するようになっている、請求項３４に記載の器具。
【請求項３６】
前記軸受はばねで力を加えられている、請求項３５に記載の器具。
【請求項３７】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは少なくとも３つのビーターバーを駆動するモータである、請求項３４に記載の器具。
【請求項３８】
前記容器と前記ビーズ粉砕コンポーネントとの間にバリアを更に備え、前記バリアは可撓性膜を含む、請求項３４に記載の器具。
【請求項３９】
前記１つ以上の密封可能ポートの各々は装填アタッチメントに連通しており、前記装填アタッチメントは、
装填シリンダと、
前記装填シリンダの周縁によって画定された開口と、
前記装填アタッチメントを前記密封可能ポートに取り付けるためのクリップと、
前記装填シリンダに接続している中空ベベル針と、
を備える、請求項３４に記載の器具。
【請求項４０】
前記ベベル針は丸くした後部を更に備える、請求項３９に記載の器具。
【請求項４１】
前記ベベル針は前記取り付けクリップを用いた取り付けときに前記密封可能ポートに挿入するために構成されている、請求項４０に記載の器具。
【請求項４２】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、前記第１又は第２の支持部材から延出して前記可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、請求項３４に記載の器具。
【請求項４３】
サンプルからの核酸抽出のための方法であって、
前記サンプルを細胞溶解ゾーンに配置することと、
前記溶解ゾーンにおける前記サンプルを第１の時間期間にわたってビーズ粉砕して、前記サンプル中に存在し得る核酸の第１の部分を放出させることと、
核酸の前記第１の部分を捕獲し、前記捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、
前記溶解ゾーンにおける前記サンプルを第２の時間期間にわたってビーズ粉砕して、前記サンプル中に存在し得る核酸の第２の部分を放出させることと、
核酸の前記第２の部分を捕獲し、前記捕獲した核酸を前記核酸抽出ゾーンに保管することと、
を含む方法。
【請求項４４】
前記溶解ゾーンにおける前記サンプルを第３の時間期間にわたってビーズ粉砕して、前記サンプル中に存在し得る核酸の第３の部分を放出させることと、
核酸の前記第３の部分を捕獲し、前記捕獲した核酸を前記核酸抽出ゾーンに保管することと、
を更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記細胞溶解ゾーン及び前記核酸ゾーンは密封された容器内のチャンバである、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
反応を実行するための容器であって、
接合されて複数の流体接続されたゾーンを内部に画定する少なくとも２層の可撓性材料を含む可撓性材料であって、前記ゾーンはチャネルによって流体接続され、少なくとも第１のゾーンは内部に収容された複数のあるタイプのビーズを含み、第２のゾーンは内部にそのタイプのビーズを含まない、可撓性材料と、
サンプルを受容するように構成されたポートと、
前記複数のチャネルのうち１つ以上におけるフィルタ要素であって、前記フィルタ要素は前記チャネル内で接合されて、液体及びビーズが前記フィルタの周りを流れることを防いで、液体が前記チャネルを通って隣接ゾーン内へ移動することを可能とし、更に、前記タイプのビーズが前記チャネルを通って前記隣接ゾーン内へ進むことを防ぐ、フィルタ要素と、
を備える容器。
【請求項４７】
前記タイプのビーズは溶解ビーズ及び電磁ビーズから成る群から選択される、請求項４６に記載の容器。
【請求項４８】
前記フィルタ要素が前記ビーズ以外の前記容器内の液体中の実質的に全ての物質を通過させるのに充分な大きさであるように、前記フィルタ要素のフィルタは約５から１００μｍの範囲内の細孔径を有する、請求項４６に記載の容器。
【請求項４９】
前記フィルタ要素は、前記容器を形成するのに用いられる１又は複数の材料と適合する材料から作製されて、前記容器も前記フィルタも損なうことなく前記フィルタ要素を前記複数のチャネルのうち１つ以上において熱シールできるようになっている、請求項４６に記載の容器。
【請求項５０】
前記フィルタ要素は、前記チャネルにおいて前記少なくとも２層の可撓性材料の間で、前記フィルタ要素の上縁、下縁、並びに上面及び下面で密封されて、液体及びビーズが前記フィルタ要素の周りを流れるのを防止する、請求項４６に記載の容器。
【請求項５１】
前記フィルタ要素は、前記チャネルにおいて前記少なくとも２層の可撓性材料の間で、上縁、下縁、前記少なくとも２層の可撓性材料のうち１つにおいて前記フィルタ要素の第１の端部に適用された第１のシール、及び、前記少なくとも２層の可撓性材料のうち反対側のものにおいて前記フィルタ要素の反対側の第２の端部に適用された第２のシールで密封されている、請求項４６に記載の容器。
【請求項５２】
前記フィルタ要素の前記第１及び第２の端部又は前記上縁及び下縁は、前記チャネル及び前記容器を形成するため前記少なくとも２層の可撓性材料の間に前記フィルタ要素を接合する前に１つ以上の追加の層の可撓性材料に密封されている、請求項５１に記載の容器。
【請求項５３】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
第１の側及び第２の側を有する、前記第１の側と前記第２の側との間に閉じた反応容器を受容するための開口を備え、前記容器は核酸増幅のために構成され、前記容器は、
複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーンと下流の核酸増幅ゾーンとを含む、複数の流体接続された反応ゾーンと、
前記側のうち１つに提供された前記溶解ゾーンに関連付けられた少なくとも１つの圧縮部材と、
前記側のうち１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントであって、溶解物を発生させるため前記溶解ゾーンと接触するために前記器具において位置決め及び構成されている駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含む、ビーズ粉砕コンポーネントと、
を備える、器具。
【請求項５４】
請求項５３に記載の器具を用いた核酸増幅のための方法であって、
分析対象のサンプル及び複数の試薬を収容している前記閉じた反応容器を提供することと、
前記溶解ゾーンにおける前記サンプルをある時間期間にわたってビーズ粉砕して、前記サンプル中に存在し得る核酸の部分を放出させることであって、前記ビーズ粉砕は、前記溶解ゾーンに関連付けられた前記圧縮部材によって前記サンプルを脈動させながら前記ビーズ粉砕デバイスによって前記サンプルをビーズ粉砕することを含む、ことと、
前記サンプルから放出された核酸を回収することと、
核酸を洗浄することと、
ＰＣＲ反応を実行することと、
を含む方法。
【請求項５５】
前記閉じた反応容器内に提供されたある量の電磁ビーズ及び移動磁石システムを用いて前記溶解ゾーンにおいて前記サンプルから前記核酸を回収することを更に含み、前記方法は更に、
前記溶解物において前記電磁ビーズを分散させることと、
前記溶解ゾーンに隣接して前記移動磁石をスイープさせて前記電磁ビーズを回収することと、
前記溶解ゾーンに関連付けられた前記圧縮部材によって前記溶解ゾーンを圧縮して、前記電磁ビーズを前記下流核酸回収ゾーンへ勢いよく流すことと、
を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に、前記サンプルを受容するために構成された可撓性反応容器を受容するための開口と、を備え、前記容器は、
サンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンを含む装填アタッチメントと、
複数の流体接続された反応ゾーンと、を備え、器具は更に、
前記装填アタッチメントから前記流体接続された反応ゾーン内へ前記サンプル及び前記試薬を移動させるため前記器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステム、
を備える器具。
【請求項５７】
前記プランジシステムは、
複数のピストンを含む筐体と、
前記容器の少なくとも前記装填アタッチメントを受容するための開口と、
回転可能カムシャフト及び複数のカム突出部と、を備え、１つのカム突出部が前記複数のピストンの各々に対応し、
前記カムシャフトの回転によって前記複数のピストンを順次作動させて、前記装填アタッチメントから前記反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を押し込む、請求項５６に記載の器具。
【請求項５８】
前記カムシャフトは前記筐体内で前記複数のピストンの近位端に対して実質的に垂直に位置決めされ、前記カム突出部の各々は、前記カム突出部の各々の面が前記ピストンの各々の長手方向軸に対して実質的に平行であるように位置決めされている、請求項５７に記載の器具。
【請求項５９】
前記ピストンの各々は前記装填アタッチメントの対応するプランジャと接触するように構成されている、請求項５７に記載の器具。
【請求項６０】
前記プランジャの前記遠位端と接触している前記タブは、前記ロッドが回転させられることで前記プランジャを作動させる際に前記プランジャの前記遠位端に回転力を加えるように構成されている、請求項５９に記載の器具。
【請求項６１】
前記プランジシステムは、
ねじ切り部材と、
前記ねじ切り部材に取り付けられたシャトル機構と、を備え、前記複数のピストンは前記ねじ切り部材に沿った前記シャトル機構の水平方向の平行移動によって作動され、
前記ねじ切り部材の回転によって前記シャトル機構は前記ピストンの各々の近位端に順次接触し、これによって前記ピストンの各々の遠位端は前記装填アタッチメントの対応する複数のプランジャを順次押し込んで前記装填アタッチメントから前記反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を移動させる、請求項５６に記載の器具。
【請求項６２】
前記プランジシステムは、
複数のねじ切りボルトを含み、前記ボルトの各々は、
近位端及び遠位端を含み、前記近位端はクロスバーに連通し、前記遠位端はピストンに連通し、
各クロスバーの回転によって前記ピストンの各々の遠位端は前記装填アタッチメントの対応する複数のプランジャを順次押し込んで前記装填アタッチメントから前記反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を移動させる、請求項５６に記載の器具。
【請求項６３】
第１のねじ切りボルト上の前記クロスバーは、前記第１のねじ切りボルトが回転させられると隣接したねじ切りボルト上の前記クロスバーと接触するように構成され、これによって前記隣接したねじ切りボルトを回転させ、このプロセスは各ねじ切りボルト及び各隣接したねじ切りボルトで順次繰り返される、請求項６２に記載の器具。
【請求項６４】
前記プランジシステムは、
複数のピストン、トラック、前記トラックの外周を囲むように位置決めされたチェーン、及び、前記複数のピストンの各々を順次作動させるため前記トラックの周りの前記チェーンの移動を駆動する駆動システムと、を含む筐体を含み、
前記チェーンは、前記ピストンのうち１つの近位端に接触すると共に前記１つのピストンを前記筐体の外へ押し出すように構成された少なくとも１つの隆起リンクを更に備え、
前記トラックの周りの前記チェーンの移動によって前記隆起リンクは各ピストンの近位端に接触して各ピストンを前記筐体の外へ押し出して前記装填アタッチメントにおける複数のプランジャのうち対応する１つに順次接触させ、前記装填アタッチメントから前記反応容器の選択された反応ゾーンへ流体を移動させる、請求項５６に記載の器具。
【請求項６５】
前記複数のピストンのうち第１のピストンは、
コラムであって、
近位端及び遠位端と、
前記近位端と連通している実質的に平坦なプラットフォームと、
前記遠位端と接触しているピストンと、
を含むコラムを更に備える、請求項６４に記載の器具。
【請求項６６】
前記第１のピストンは前記複数のピストンの残りのものよりも長いプランジストロークを有する、請求項６５に記載の器具。
【請求項６７】
前記複数のピストンのうち複数の追加のピストンは、
コラムであって、
近位端及び遠位端と、
前記近位端と連通している実質的に傾斜したプラットフォームと、
前記遠位端と接触しているピストンと、
を含むコラムを更に備える、請求項６６に記載の器具。
【請求項６８】
前記チェーンが前記トラックの周りを回転させられて前記ピストンを前記筐体の外へ順次押し出す場合、前記少なくとも１つの隆起リンクは、前記実質的に平坦なプラットフォーム及び前記実質的に傾斜したプラットフォームの各々と順次接触するように構成されている、請求項６７に記載の器具。
【請求項６９】
前記チェーン上の戻りカム及び戻りピンを更に備え、前記ピストンの全てを作動させた後に前記チェーンが回転を継続させられた場合、前記戻りピンは前記カムの内周と接触するように構成され、これによって前記カムは、前記作動されたピストンの移動方向と実質的に反対の方向に移動すると共に、前記傾斜したプラットフォームの各々の前記シェルフと順次接触し、これによって前記傾斜したプラットフォーム及びプランジャを作動させる前の位置の方へ戻す、請求項６４に記載の器具。
【請求項７０】
サンプルにおける蛍光を測定するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に容器を受容するための開口と、を備え、前記容器は、
サンプル処理ゾーン及び反応ゾーンを備える複数の流体接続されたゾーンであって、相互に実質的に平行に位置決めされた２つの可撓性膜によって画定されている、ゾーンと、
前記ゾーンを接続する複数のチャネルと、
前記ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、前記１つ以上の密封可能ポートの全てが完全に密封された場合に前記容器が完全に閉鎖されるように前記容器の外部から前記ゾーンへのアクセスのみを提供する、密封可能ポートと、を備え、器具は更に、
前記第１又は第２の支持のうち１つに提供された、前記反応ゾーンの内容物の温度を制御するために構成された加熱／冷却デバイスと、
前記器具内に搭載された、前記反応ゾーンにおいて蛍光を生成及び検出するように位置決めされた光学系と、
前記反応ゾーン及び前記光学系に関連付けられたウィンドウ袋であって、
第１の層及び第２の層の材料から構成され、各層の縁部で接合されて前記２層の間に膨張可能エンベロープを形成する光学的に透明なウィンドウと、
圧縮ガスソースに流体接続されたニップルと、
を備えるウィンドウ袋と、
を備え、前記ニップルがユーザによってアクセス可能であると共に前記ウィンドウ袋がユーザによって取り替え可能であるように前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は別個である、器具。
【請求項７１】
前記ウィンドウ袋は、前記圧縮ガスソースによって膨張させた場合に前記反応ゾーンから余分な流体を排出するため開くように構成されている、請求項７０に記載の器具。
【請求項７２】
前記ウィンドウ袋は、前記圧縮ガスソースによって膨張させた場合に前記反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へ開くように構成されている、請求項７１に記載の器具。
【請求項７３】
前記ウィンドウ袋は自己接着材料で構成され、前記ウィンドウ袋は、前記圧縮ガスソースによって膨張させた場合に前記反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へ前記ウィンドウ袋を開く設計された勾配の変更部を含む、請求項７１に記載の器具。
【請求項７４】
前記ウィンドウ袋は、前記圧縮ガスソースによって膨張させた場合に前記反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へ開くように前記ウィンドウ袋をそれ自体に接着させる設計された勾配の変更部を含む、請求項７１に記載の器具。
【請求項７５】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口を備え、前記容器は、
溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、
前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、前記１つ以上の密封可能ポートの全てが密封された場合に前記容器が完全に閉鎖されるように前記容器の外部から前記反応ブリスタへのアクセスのみを提供する密封可能ポートと、を備え、器具は更に、
複数のヒータであって、前記ヒータの各々は異なる温度に設定されるように構成され、各ヒータが反応ゾーンに熱を加える位置に順次移動するよう構成されるように可動マウント上に位置決めされているヒータ、
を備える器具。
【請求項７６】
前記可動マウントは電源によって円形に駆動されるよう構成された円形マウントを含む、請求項７５に記載の器具。
【請求項７７】
前記電源は前記可動マウントを時計回り及び反時計回りの双方向に駆動するよう構成されている、請求項７６に記載の器具。
【請求項７８】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口を備え、前記容器は、
全て流体連通しているサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンであって、前記試薬ゾーンは、溶解ブリスタ、下流の第１及び第２の核酸回収ブリスタ、下流の第１及び第２の核酸増幅ブリスタ、下流の希釈ブリスタ、並びに下流の核酸増幅ゾーンを含む、サンプルゾーン及び試薬ゾーンと、
前記サンプルゾーン及び前記複数の試薬ゾーンに接続された１つ以上の密封可能流路であって、前記１つ以上の密封可能流路の全てが密封された場合に前記容器が完全に閉鎖されるように前記容器の外部から前記サンプルゾーン及び前記複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する密封可能流路と、
複数の流体接続された反応ゾーンと流体接続しているサンプル投入ゾーン及び試薬投入ゾーンと、
前記サンプル及び試薬ゾーンから前記流体接続された反応ゾーン内へサンプル及び試薬を移動させるため前記器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステムと、を備え、
前記容器は、前記溶解ブリスタ内のある量の溶解ビーズと、前記溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため前記溶解ブリスタと接触するために前記器具において位置決め及び構成された駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含むビーズ粉砕コンポーネントと、を更に備え、
前記容器は、前記溶解物から核酸を回収するために構成されたある量の電磁ビーズと、前記電磁ビーズを回収及び隔離すると共に前記電磁ビーズを少なくとも前記溶解ブリスタと前記第１及び第２の核酸回収ブリスタとの間で移動させるため規定経路上で磁石を移動させるための駆動部を含む移動磁石システムと、を更に備え、器具は更に、
前記流体接続された反応ゾーンに関連付けられ、前記流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与えるように構成された複数の圧縮部材及びシール部材を備え、前記複数の圧縮部材は、
前記溶解ブリスタに関連付けられた圧縮部材と、
前記第１の核酸回収ブリスタ、前記第１の核酸増幅ブリスタ、及び前記希釈ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
前記第２の核酸回収ブリスタ及び前記第２の核酸増幅ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含み、前記シール部材は、
前記溶解ブリスタと前記第１の核酸回収ブリスタとの間、前記第２の核酸回収ブリスタと前記第１の核酸増幅ブリスタとの間、及び前記第２の核酸増幅ブリスタと前記希釈ブリスタとの間の、第１のセットの結合されているが個別に作動されるシールと、
前記第１の核酸回収ブリスタと前記第２の核酸回収ブリスタの間、前記第１の核酸増幅ブリスタと前記第２の核酸増幅ブリスタとの間、及び前記希釈ブリスタと前記第３の核酸増幅ゾーンとの間の、第２のセットの結合されているが個別に作動されるシールと、
を含み、器具は更に、
前記第１及び第２の核酸増幅ブリスタに関連付けられた熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つのヒータと、前記第３の核酸増幅ゾーンに関連付けられた熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つのヒータ、
を備える、器具。
【請求項７９】
前記１つ以上の密封可能流路を熱シールするため前記器具において位置決め及び構成されたシールバーを更に備え、前記シールバーは、前記１つ以上の密封可能流路及び前記サンプルゾーン及び前記複数の試薬ゾーンの各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む、請求項７８に記載の器具。
【請求項８０】
サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口であって、前記容器は、
第１の複数の反応ブリスタ及び第２の複数の反応ブリスタを備える複数の流体接続された反応ゾーンと、
前記反応ゾーンを流体接続する複数の密封可能チャネルと、を含む、開口と、
前記支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の圧縮部材であって、
前記第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
前記第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含む複数の圧縮部材と、
前記支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数のシール部材であって、前記反応ゾーンを接続する前記チャネルに関連付けられたシール部材と、
を備え、前記圧縮部材の作動によって、前記流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与える、器具。
【請求項８１】
前記複数のシール部材は、
機械的に結合された第１のセットであって、前記第１のセットの各シールは前記第１の複数の反応ブリスタの下流にあると共に前記第２の複数の反応ブリスタの上流にある、第１のセットと、
機械的に結合された第２のセットであって、前記第２のセットの各シールは前記第２の複数の反応ブリスタの下流にあると共に前記第１の複数の反応ブリスタの上流にある、第２のセットと、
を含む、請求項８０に記載の器具。
【請求項８２】
前記第１のセット及び前記第２のセットの各シールは個別に作動可能である、請求項８１に記載の器具。
【請求項８３】
前記第１の複数の反応ブリスタは第１の列に配置され、前記第２の複数の反応ブリスタは第２の列に配置されている、請求項８０に記載の器具。
【請求項８４】
前記第１の列の前記反応ブリスタ及び前記第２の列の前記反応ブリスタは相互にジグザグ状に前記密封可能チャネルを介して接続されている、請求項８３に記載の器具。
【請求項８５】
前記第１のセットの相互に作動される圧縮部材は、前記複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つと前記複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成され、前記第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、前記複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つと前記複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成されている、請求項８３に記載の器具。
【請求項８６】
前記第１及び第２の複数のチャネルは、前記第１の列及び前記第２の列の反応ブリスタ間で流体が流れることができるように前記第１の列及び前記第２の列の反応ブリスタを流体接続する、請求項８３に記載の器具。
【請求項８７】
前記第１のセットの圧縮部材は、前記第１の複数の反応ブリスタの全てを圧縮することによって前記第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、請求項８３に記載の器具。
【請求項８８】
前記圧縮部材によって圧縮される場合、前記第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタのみが内部に流体を有すると共に前記第１の複数の反応ブリスタの残りのブリスタは実質的に乾燥している、請求項８７に記載の器具。
【請求項８９】
前記第１のセットのシールの解放によって、前記第１の複数の反応ブリスタのうち前記１つのブリスタから前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体が移動することを可能とし、前記第２のセットのシールの作動によって、前記第１の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ流体が流れるのを防ぐ、請求項８７に記載の器具。
【請求項９０】
前記第２のセットの圧縮部材は、前記第２の複数の反応ブリスタの各々を実質的に同時に圧縮することによって前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから前記第１のセットの反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、請求項８７に記載の器具。
【請求項９１】
前記圧縮部材によって圧縮される場合、前記第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタのみが内部に流体を有すると共に前記第２の複数の反応ブリスタの残りのブリスタは実質的に乾燥している、請求項９０に記載の器具。
【請求項９２】
前記第２のセットのシールが解放された場合、前記第２の複数の反応ブリスタのうち前記１つのブリスタから前記第１の複数の反応ブリスタの前記ブリスタのうち１つ以上へ流体が流れることができ、前記第１のセットのシールが作動された場合、前記第２の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ流体が流れることができない、請求項９０に記載の器具。
【請求項９３】
サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に可撓性反応容器を受容するための開口であって、前記容器は、
装填アタッチメントと、
複数の反応ゾーンと、
１つ以上の密封可能流路であって、前記密封可能流路の各々は前記装填アタッチメントを１つ以上の充填ポートに接続する第１の側を有し、前記充填ポートのうち少なくとも１つは前記サンプルを受容するために構成され、前記複数の反応ゾーンのうち少なくとも１つに接続された第２の側を更に有し、前記１つ以上の密封可能流路の全ての前記第１の側が密封された場合に前記容器が完全に閉鎖されるように前記１つ以上の充填ポートから前記複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する密封可能流路と、
を備える、開口と、
前記装填アタッチメント及び前記１つ以上の密封可能流路に接触するように前記支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の熱シール要素であって、前記１つ以上の密封可能流路の前記第１の側の各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む、熱シール要素と、
を備える器具。
【請求項９４】
前記個別に制御されるヒータ要素はセラミックヒータ要素である、請求項９３に記載の器具。
【請求項９５】
前記セラミックヒータ要素は自己調節式ヒータ要素である、請求項９４に記載の器具。
【請求項９６】
前記自己調節式ヒータ要素は正温度係数（ＰＴＣ）加熱要素を含む、請求項９５に記載の器具。
【請求項９７】
前記ＰＴＣ加熱要素は自己制御式である、請求項９５に記載の器具。
【請求項９８】
前記個別に制御されるヒータ要素は、抵抗ワイヤ加熱要素、セラミック加熱要素、エッチングフォイル加熱要素、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項９３に記載の器具。
【請求項９９】
前記個別に制御されるヒータ要素は、前記支持部材のうち少なくとも１つに配置され、電気ヒータ要素、筐体、電源に対する電気的接続、及び制御ユニットに対する接続を更に備える、請求項９３に記載の器具。
【請求項１００】
前記装填アタッチメントから前記反応ゾーン内へ前記サンプルを移動させるため前記器具において位置決め及び構成された複数のピストンを含むプランジシステムを更に備え、
前記容器は前記プランジシステムの作動の前に前記密封システムによって密封される、請求項９３に記載の器具。
【請求項１０１】
前記第１又は第２の支持のうち１つに関連付けられたサンプル調製システムを更に備え、前記サンプル調製システムは、前記反応ゾーン前記可撓性反応容器のうち１つ以上において細胞溶解及び核酸回収を実行するためのコンポーネントを含む、請求項１００に記載の器具。
【請求項１０２】
前記器具内に搭載された、前記容器の前記反応ゾーンのうち少なくとも１つにおいて蛍光を生成及び検出するように位置決めされた光学系を更に備える、請求項１００に記載の器具。
【請求項１０３】
前記第１又は第２の支持のうち１つに提供され、前記反応ゾーンのうち少なくとも１つの内容物の熱サイクリングのために構成された第１の加熱／冷却デバイスと、
前記第１又は第２の支持のうち１つに提供され、前記反応ゾーンのうち別のものの内容物の熱サイクリングのために構成された第２の加熱／冷却デバイスと、
を更に備える、請求項１０２に記載の器具。
【請求項１０４】
前記複数の熱シール要素、前記プランジシステム、前記サンプル調製システム、前記光学系、前記第１の加熱／冷却デバイス、又は前記第２の加熱／冷却デバイスのうち１つ以上を制御するためのコンピュータを更に備える、請求項１０３に記載の器具。
【請求項１０５】
サンプル中の核酸を処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口であって、前記容器は、複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーン及び核酸回収ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンを備え、前記容器内には核酸結合電磁ビーズが提供されている、開口と、
前記溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため前記支持部材のうち少なくとも１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントと、
前記支持部材のうち少なくとも１つに提供された移動磁石コンポーネントであって、少なくとも前記溶解ゾーンに隣接した位置と前記核酸回収ゾーンに隣接した位置との間で移動できる磁石を含む、移動磁石コンポーネントと、
を備える器具。
【請求項１０６】
前記移動磁石コンポーネントは前記溶解から前記核酸回収ゾーンへ電磁ビーズを移動させる、請求項１０５に記載の器具。
【請求項１０７】
前記移動磁石コンポーネントは、駆動部と、前記溶解ゾーンと前記核酸回収ゾーンとの間の磁石経路と、を備える、請求項１０５に記載の器具。
【請求項１０８】
前記支持部材のうち少なくとも１つに提供された前記溶解ゾーンに関連付けられた少なくとも１つの圧縮部材を更に備え、前記圧縮部材は前記駆動部が活性化された場合に活性化される、請求項１０６に記載の器具。
【請求項１０９】
前記移動磁石コンポーネントは、前記溶解ゾーン及び前記核酸回収ゾーンのうち１つ以上に対する前記磁石の位置を検知するために構成されたセンサシステムを更に備える、請求項１０５に記載の器具。
【請求項１１０】
前記検知システムは、前記溶解ゾーンと前記核酸回収ゾーンとの間、及び前記溶解ゾーン外部のゾーンと前記核酸回収ゾーンとの間の経路に関連付けられた光学検知システムである、請求項１０９に記載の器具。
【請求項１１１】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、前記溶解ゾーンと接触するために前記器具において位置決め及び構成されている駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含む、請求項１０５に記載の器具。
【請求項１１２】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、前記容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、開口と、
ビーズ粉砕コンポーネントと、
前記溶解物から前記核酸を抽出し、前記抽出した核酸を前記増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
前記増幅ゾーンにおいて前記核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える器具。
【請求項１１３】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、前記溶解ゾーンに繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、請求項１１２に記載の器具。
【請求項１１４】
前記往復運動駆動部材は、前記少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１１５】
前記カムシャフトは前記パドルに接触する軸受部材を含む、請求項１１４に記載の器具。
【請求項１１６】
前記パドルの各々は、前記カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアに動作的に接続されている、請求項１１４に記載の器具。
【請求項１１７】
前記往復運動駆動部材は各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、前記機械式アクチュエータは前記関連付けられたパドルを延出させるように延出する、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１１８】
各パドルは、各パドルを前記溶解ゾーンに近付く方へ又は前記溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１１９】
前記少なくとも２つのパドルは前記溶解ゾーンの実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１２０】
前記パドルのうち１つ以上は温度制御要素を含む、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１２１】
前記温度制御要素は、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ、又は正温度係数ヒータのうち１つ以上である、請求項１２０に記載の器具。
【請求項１２２】
前記少なくとも２つのパドルは一緒に延出して前記溶解ゾーンから流体を押し込むように構成されている、請求項１１３に記載の器具。
【請求項１２３】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、中央軸の周りに非対称に配置されると共にモータによって駆動される複数の少なくとも３つのビーターアームを備える、請求項１１２に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
政府利益
[0001]  本発明は、米国国防総省により与えられたW911QY-13-D-0080のもとで政府のサポートによって行われた。政府は本発明において特定の権利を有する。
【０００２】
関連出願
[0002]  本出願は、２０１６年７月２８日に出願された米国仮出願第６２／３６８，０９５号、及び２０１７年５月１８日に出願された米国仮出願第６２／５０８，１６３号に対する利益及び優先権を主張する。これらの出願は全体が参照により本願に含まれる。
【０００３】
[0003]  本開示の実施形態は、一般に、サンプルから核酸を抽出及び増幅するための方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
[0004]  米国、カナダ、及び西ヨーロッパにおいて、感染病は人の死亡数の約７％を占めており、発展途上地域では、感染病は人の死亡数の４０％超を占めている。感染病は多種多様な臨床症状を引き起こす。一般的である明らかな症状には、発熱、肺炎、髄膜炎、下痢、及び出血を伴う下痢がある。これらの身体症状は、病因としていくつかの病原体を示唆すると共に別のものを排除するが、可能性のある様々な原因物質が残るので、明確な診断には多種多様なアッセイの実行が必要となることが多い。病原体を診断するための従来の微生物学的技法は数日又は数週間を要することがあり、多くの場合、適切な治療過程を遅らせることになる。
【０００５】
[0005]  近年、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：polymerase chain reaction）が、感染因子を迅速に診断するための選択法となっている。ＰＣＲは、感染病を診断するための迅速で感度の高い、かつ特異的な（specific）ツールとなり得る。一次診断手段としてＰＣＲを使用することの問題点は、いくつかの病理組織標本では多種多様な原因微生物もしくは原因ウイルスが存在し得ること、又は存在する微生物もしくはウイルスが低レベルであることである。多くの場合、ほとんどがネガティブであると予想される原因微生物又は原因ウイルスの各々に対して１つずつ大型パネルのＰＣＲアッセイを実行することは不可能である。この問題は、病原体の核酸が低濃度であり、充分な反応テンプレートを収集するため多量のサンプルが必要である場合に悪化する。場合によっては、考えられる全ての病因のアッセイを行うにはサンプルが不充分である。１つの解決策は、単一の反応で複数の標的について同時にサンプルをアッセイする「マルチプレックスＰＣＲ（multiplex PCR）」を実行することである。マルチプレックスＰＣＲはいくつかの系で有益であることがわかっているが、高レベル多重反応のロバスト性に関する欠点が存在し、複数の生成物の明確な分析は困難である。これらの問題を解決するため、アッセイを後に複数の二次ＰＣＲに分割することができる。一次生成物内に二次反応をネスト化することでロバスト性を増大させる。FilmArray（登録商標）（BioFire Diagnostics,LLC、ユタ州ソルトレークシティ）のような閉鎖系は、操作を軽減することによって汚染のリスクを抑える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  多くの増幅系において、多くのサンプルタイプではサンプル調製が必要である。サンプル調製は多くの場合、芽胞及びパラフィン保持サンプル等の強靭な物質から核酸を放出するための厳しい抽出及び溶解条件と、特に、容易に溶解すると共に長い染色体を有する汚染物質において、核酸劣化を最小限に抑え得る穏やかな溶解条件との間のバランスである。サンプルに存在し得る他の核酸を劣化させることなく、より強靭な物質から核酸を抽出できることが望ましい。
【０００７】
[0007]  本発明は、サンプル中の核酸を処理及び検出するための、そのサンプルの調製に関する様々な改良に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]  本明細書に開示されるのは、可撓性、自己完結型、かつ、実質的に閉鎖したサンプル容器内に提供されたサンプル中の核酸を増幅するための器具及び方法である。一態様において、サンプル容器は、１つ以上の密封可能流路に流体接続されたサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンを含む装填アタッチメントを含む。一実施形態において、密封可能流路は、サンプル及び再水和溶液の装填アタッチメント内への投入を容易にする外部投入ポートに接続されている。密封可能流路は、１つ以上の密封可能流路の全てが密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部からサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する。サンプル容器の装填アタッチメントは、複数の流体接続された反応ゾーンと流体接続しているサンプル投入ゾーン及び試薬投入ゾーンを含む。複数の流体接続された反応ゾーンは、第１の複数の反応ブリスタと、第２の複数の反応ブリスタと、第１及び第２の複数の反応ブリスタを流体接続する複数の密封可能チャネルと、を含む。複数の密封可能チャネルは第１の複数のチャネル及び第２の複数のチャネルに分割される。一態様において、サンプル中の核酸を増幅するための器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１及び第２の支持部材の間にサンプル容器を受容するための開口と、を含む。
【０００９】
[0009]  一実施形態において、器具は、容器の外部から容器を密封できるように１つ以上の密封可能流路を熱シールするため器具において位置決め及び構成されたシールバーを含む。一態様において、シールバーは、１つ以上の密封可能流路及びサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンの各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む。
【００１０】
[0010]  一実施形態において、器具は、サンプルゾーン及び試薬ゾーンから流体接続された反応ゾーン内へサンプル及び試薬を移動させるため器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステム（plunging system）を含む。
【００１１】
[0011]  一実施形態において、サンプル容器は、溶解ブリスタ内のある量の溶解ビーズを更に含み、器具は、溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため溶解ブリスタと接触するために器具において位置決め及び構成された駆動モータ及び３つ以上のビーター要素（beater element）を含むビーズ粉砕（bead milling）コンポーネントを含む。
【００１２】
[0012]  一実施形態において、サンプル容器は、溶解物から核酸を回収するために構成されたある量の電磁ビーズを更に含み、器具は、溶解物から電磁ビーズを回収及び隔離するため、少なくとも溶解ブリスタと下流の核酸回収ブリスタとの間の規定経路上で磁石を移動させるための駆動システムを含む移動磁石システムを更に含む。同様に、移動磁石システムは、電磁ビーズを回収及び隔離し、電磁ビーズを洗浄して溶解物から残屑を取り除き、回収した核酸をビーズから溶出させるために構成されている。一実施形態において、磁石の駆動システムは、駆動モータ、磁石のホルダ、及び他の任意選択的なコンポーネントを含み得る。他の任意選択的なコンポーネントは、限定ではないが例えば、サンプル容器に対する磁石の位置を制御するため、サンプル容器及び駆動制御システム（例えばシステムファームウェア）に対する磁石の位置を検知するための１つ以上の位置センサである。
【００１３】
[0013]  一実施形態において、器具は、支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の圧縮部材及び複数のシール部材を含む。圧縮部材は反応ゾーンに関連付けられ、シール部材は反応ゾーンを接続するチャネルに関連付けられている。一実施形態において、圧縮部材及びシール部材は、流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与えるように一緒に動作するよう構成されている。一実施形態において、圧縮部材は、第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、を含む。一実施形態において、複数のシール部材は、第１のセット及び第２のセットの結合されているが個別に作動可能なシールを含む。一実施形態において、第１のセットの各シールは第１の複数の反応ブリスタの下流にあると共に第２の複数の反応ブリスタの上流にあり、第２のセットの各シールは第２の複数の反応ブリスタの下流にあると共に第１の複数の反応ブリスタの上流にある。
【００１４】
[0014]  一実施形態において、器具は、反応ゾーンのうち１つにおいて第１の熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つのヒータと、反応ゾーンのうち別の１つにおいて第２の下流の熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つの追加のヒータと、を含む。
【００１５】
[0015]  一実施形態において、器具は、容器の少なくとも１つのエリアにおいて蛍光を励起及び記録するために構成された光学アレイを含む。
【００１６】
[0016]  別の実施形態において、サンプルからの核酸抽出のための方法が記載される。方法は、（１）サンプルを細胞溶解ゾーンに配置することと、（２）溶解ゾーンにおけるサンプルを第１の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第１の部分を放出させることと、（３）核酸の第１の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、（３）溶解ゾーンにおけるサンプルを第２の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第２の部分を放出させることと、（４）核酸の第２の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、を含む。一実施形態において、方法は更に、（５）溶解ゾーンにおけるサンプルを第３の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第３の部分を放出させることと、（６）核酸の第３の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、を含む。
【００１７】
[0017]  別の実施形態において、反応を実行するための容器が記載される。容器は、複数の流体接続されたゾーンを内部に画定する可撓性材料であって、ゾーンはチャネルによって流体接続され、少なくとも第１のゾーンは内部に収容された複数のビーズを含み、第２のゾーンは内部にビーズを含まない、可撓性材料と、サンプルを受容するように構成されたポートと、複数のチャネルのうち１つ以上におけるフィルタ要素であって、ビーズがチャネルを通って隣接ゾーン内へ進むことを防ぐフィルタ要素と、を含む。一実施形態において、可撓性材料は、接合された少なくとも２層の可撓性材料を含む。
【００１８】
[0018]  別の実施形態において、サンプル中の核酸を増幅するための器具が記載される。器具は、第１の側及び第２の側を有する、第１の側と第２の側との間に閉じた反応容器を受容するための開口を含む。容器は核酸増幅のために構成されている。容器は、複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーンと下流の核酸増幅ゾーンとを含む、複数の流体接続された反応ゾーンを含む。器具は更に、側のうち１つに提供された溶解ゾーンに関連付けられた少なくとも１つの圧縮部材と、側のうち１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントであって、溶解物を発生させるため溶解ゾーンと接触するために器具において位置決め及び構成されている駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含む、ビーズ粉砕コンポーネントと、を含む。
【００１９】
[0019]  別の実施形態において、前述の器具を用いた核酸増幅のための方法が記載される。方法は、（１）分析対象のサンプル及び複数の試薬を収容している閉じた反応容器を提供することと、（２）溶解ゾーンにおけるサンプルをある時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の部分を放出させることであって、ビーズ粉砕は、溶解ゾーンに関連付けられた圧縮部材によってサンプルを脈動させながらビーズ粉砕デバイスによってサンプルをビーズ粉砕することを含む、ことと、（３）サンプルから放出された核酸を回収することと、（４）核酸を洗浄することと、（５）ＰＣＲ反応を実行することと、を含む。一実施形態において、方法は更に、閉じた反応容器内に提供されたある量の電磁ビーズ及び移動磁石システムを用いて溶解ゾーンにおいてサンプルから核酸を回収することを更に含み、方法は更に、溶解物において電磁ビーズを分散させることと、溶解ゾーンに隣接して移動磁石をスイープさせて電磁ビーズを回収することと、溶解ゾーンに関連付けられた圧縮部材によって溶解ゾーンを圧縮して、電磁ビーズを下流核酸回収ゾーンへ勢いよく流すことと、を含む。
【００２０】
[0020]  別の実施形態において、サンプルを処理するための器具が記載される。器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に、サンプルを受容するために構成された可撓性反応容器を受容するための開口と、を含む。一実施形態において、容器は、サンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンを含む装填アタッチメントと、複数の流体接続された反応ゾーンと、を含む。器具は更に、装填アタッチメントから流体接続された反応ゾーン内へサンプル及び試薬を移動させるため器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステムを含む。
【００２１】
[0021]  別の実施形態において、サンプルにおける蛍光を測定するための器具が記載される。器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に容器を受容するための開口と、を含む。一実施形態において、容器は、サンプル処理ゾーン及び反応ゾーンを備える複数の流体接続されたゾーンであって、相互に実質的に平行に位置決めされた２つの可撓性膜によって画定されている、ゾーンと、ゾーンを接続する複数のチャネルと、ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、１つ以上の密封可能ポートの全てが完全に密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部からゾーンへのアクセスのみを提供する、密封可能ポートと、を含む。器具は更に、第１又は第２の支持のうち１つに提供された、反応ゾーンの内容物の温度を制御するために構成された加熱／冷却デバイスと、器具内に搭載された、反応ゾーンにおいて蛍光を生成及び検出するように位置決めされた光学系と、反応ゾーン及び光学系に関連付けられたウィンドウ袋であって、第１の層及び第２の層の材料から構成され、各層の縁部で接合されて２層の間に膨張可能エンベロープを形成する光学的に透明なウィンドウと、圧縮ガスソースに流体接続されたニップルと、を備えるウィンドウ袋と、を含み、ニップルがユーザによってアクセス可能であると共にウィンドウ袋がユーザによって取り替え可能であるように第１の支持部材及び第２の支持部材は別個である。
【００２２】
[0022]  別の実施形態において、サンプル中の核酸を増幅するための器具が記載される。器具は、容器を受容するための開口であって、容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、１つ以上の密封可能ポートの全てが密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部から反応ブリスタへのアクセスのみを提供する密封可能ポートと、を含む、開口と、複数のヒータであって、ヒータの各々は異なる温度に設定されるように構成され、ヒータは、各ヒータが反応ゾーンに熱を加える位置に順次移動するよう構成されるように可動マウント上に位置決めされている、ヒータと、を含む。
【００２３】
[0023]  別の実施形態において、サンプルを処理するための器具が記載される。器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口と、を含む。容器は、第１の複数の反応ブリスタ及び第２の複数の反応ブリスタを備える複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンを流体接続する複数の密封可能チャネルと、を含み、複数の密封可能チャネルは第１の複数のチャネル及び第２の複数のチャネルを含む。器具は、支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の圧縮部材であって、第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、を含む複数の圧縮部材と、支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数のシール部材であって、反応ゾーンを接続するチャネルに関連付けられたシール部材と、を含み、圧縮部材の作動によって、流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与える。
【００２４】
[0024]  別の実施形態において、サンプルを処理するための器具が記載される。器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に可撓性反応容器を受容するための開口と、を含む。容器は、サンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンを含む装填アタッチメントと、複数の流体接続された反応ゾーンと、１つ以上の密封可能流路であって、装填アタッチメントを１つ以上の充填ポートに接続する第１の側と、複数の流体接続された反応ゾーンに接続された第２の側と、を有し、１つ以上の密封可能流路の全ての第１の側が密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように１つ以上の充填ポートからサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する密封可能流路と、を含む。器具は更に、装填アタッチメント及び１つ以上の密封可能流路に接触するように支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の熱シール要素であって、１つ以上の密封可能流路の第１の側の各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む熱シール要素を含む。
【００２５】
[0025]  別の実施形態において、サンプル中の核酸を処理するための器具が記載される。器具は、第１の支持部材及び第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口と、を含む。容器は、複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーン及び核酸回収ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンを含み、容器内には核酸結合電磁ビーズが提供されている。器具は更に、溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため支持部材のうち少なくとも１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントと、支持部材のうち少なくとも１つに提供された移動磁石コンポーネントと、を含む。移動磁石コンポーネントは、ホルダ、駆動部、及び他のコンポーネントを含み得る。他のコンポーネントは、限定ではないが例えば、少なくとも溶解ゾーンと核酸回収ゾーンとの間で磁石をスイープさせるための１つ以上の位置センサである。
【００２６】
[0026]  別の実施形態において、サンプル溶解物を調製するためのビーズ破砕（bead beating）器具が記載される。一実施形態において、ビーズ破砕器具は、第１の支持部材と第２の支持部材との間に流体サンプルを収容している可撓性サンプル容器を受容するための開口と、第１又は第２の支持部材に関連付けられたビーズ粉砕コンポーネントと、を含む。一実施形態において、ビーズ粉砕コンポーネントは、第１又は第２の支持部材から延出して可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触してサンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を含む。
【００２７】
[0027]  別の実施形態において、サンプル中の核酸を増幅するための器具が記載される。器具は、容器を受容するための開口であって、容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、開口と、溶解ゾーンに繰り返し連続的に接触してサンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を含むビーズ粉砕コンポーネントと、溶解物から核酸を抽出し、抽出した核酸を増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、増幅ゾーンにおいて核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、を含む。一実施形態において、少なくとも２つのパドルは溶解ゾーンの実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている。一実施形態において、パドルのうち１つ以上は温度制御要素を含む。一実施形態において、少なくとも２つのパドルは一緒に延出して溶解ゾーンから流体を押し込む（plunge）ように構成されている。
【００２８】
[0028]  条項１．反応容器内のサンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に反応容器を受容するための開口と、を備え、容器は、
第１の複数の反応ブリスタ及び第２の複数の反応ブリスタを備える複数の流体接続された反応ゾーンであって、反応ブリスタは、閉じた反応容器における細胞溶解、核酸回収、及び少なくとも１つの核酸増幅反応のために構成されている、複数の流体反応ゾーンと、
反応ゾーンを流体接続する複数の密封可能チャネルであって、第１の複数のチャネル及び第２の複数のチャネルを含む、複数の密封可能チャネルと、
支持部材のうち少なくとも１つから延出可能な複数の圧縮部材であって、
第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含む複数の圧縮部材と、
支持部材のうち少なくとも１つから延出可能な複数のシール部材であって、反応ゾーンを接続するチャネルに関連付けられた、複数のシール部材と、
を備え、圧縮部材及びシール部材の作動によって、流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与える、器具。
【００２９】
[0029]  条項２．複数のシール部材は駆動カムに結合され、駆動カムは、シール部材の各々を解放又は活性化するための作動部材を駆動カム上の複数の角度位置に含む、条項１に記載の器具。
【００３０】
[0030]  条項３．作動部材は、各角度位置においてゼロ、１つ、又は２つ以上のシール部材を解放又は活性化するため駆動カム上に位置決めされている、条項１及び／又は２に記載の器具。
【００３１】
[0031]  条項４．各シール部材は個別に解放される、条項１から３のいずれかに記載の器具。
【００３２】
[0032]  条項５．第１の複数の反応ブリスタは第１の列に配置され、第２の複数の反応ブリスタは第２の列に配置されている、条項１から４のいずれかに記載の器具。
【００３３】
[0033]  条項６．第１の列の反応ブリスタ及び第２の列の反応ブリスタは相互にジグザグ状に密封可能チャネルを介して接続されている、条項１から５のいずれかに記載の器具。
【００３４】
[0034]  条項７．第１のセットの相互に作動される圧縮部材は、複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つと複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成され、第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つと複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成されている、条項１から６のいずれかに記載の器具。
【００３５】
[0035]  条項８．第１及び第２の複数のチャネルは、第１の列及び第２の列の反応ブリスタ間で流体が流れることができるように第１の列及び第２の列の反応ブリスタを流体接続する、条項１から７のいずれかに記載の器具。
【００３６】
[0036]  条項９．第１のセットの圧縮部材は、第１の複数の反応ブリスタの全てを実質的に同時に圧縮することによって第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、条項１から８のいずれかに記載の器具。
【００３７】
[0037]  条項１０．１つ以上の選択されたシール部材の解放によって、第１の複数の反応ブリスタのうち第１のブリスタから第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体が移動することを可能とし、解放されていない１つ以上の選択されたシール部材は、第１の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ流体が流れるのを防ぐ、条項１から９のいずれかに記載の器具。
【００３８】
[0038]  条項１１．第２のセットの圧縮部材は、第２の複数の反応ブリスタの各々を実質的に同時に圧縮することによって第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第１のセットの反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、条項１から１０のいずれかに記載の器具。
【００３９】
[0039]  条項１２．１つ以上の選択されたシール部材が解放された場合、第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第１の複数の反応ブリスタのブリスタのうち１つ以上へ流体が流れることができ、１つ以上の選択されたシール部材は、流体が第１の複数の反応ブリスタのうち他のブリスタ内へ流体が流れることができないように解放されない、条項１から１１のいずれかに記載の器具。
【００４０】
[0040]  条項１３．第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、反応ブリスタを圧縮するためにばね駆動され、駆動カムに接続されており、駆動カムは、第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び第２のセットの相互に作動される圧縮部材を別個に作動するための作動部材を駆動カム上の複数の角度位置に含む、条項１から１２のいずれかに記載の器具。
【００４１】
[0041]  条項１４．反応ブリスタの圧縮は、第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び第２のセットの相互に作動される圧縮部材に結合された駆動カムによって駆動され、圧縮部材は、第１のセットの相互に作動される圧縮部材及び第２のセットの相互に作動される圧縮部材の作動を制御するための位置センサ及びフィードバック制御システムを更に備える、条項１から１３のいずれかに記載の器具。
【００４２】
[0042]  条項１５．サンプルから溶解物を発生させるため閉じた反応容器の一部に接触するために器具において位置決め及び構成された駆動モータ及びビーター要素を含むビーズ粉砕コンポーネントを更に備える、条項１から１４のいずれかに記載の器具。
【００４３】
[0043]  条項１６．反応容器の１つ以上の反応ブリスタ内に提供されたある量の電磁ビーズの回収及び隔離のための磁石システムを更に備え、電磁ビーズは反応容器における核酸回収のために使用される、条項１から１５のいずれかに記載の器具。
【００４４】
[0044]  条項１７．反応容器の１つ以上の反応ブリスタに接触するように器具内に位置決めされた少なくとも１つのヒータを更に備え、少なくとも１つのヒータは反応容器における熱サイクリング反応を実行するために構成されている、条項１から１６のいずれかに記載の器具。
【００４５】
[0045]  条項１８．器具内に位置決めされた、反応容器の１つ以上の反応ブリスタにおいて蛍光を励起するため及び反応容器の１つ以上の反応ブリスタからの蛍光を記録するために構成された光学アレイを更に備える、条項１から１７のいずれかに記載の器具。
【００４６】
[0046]  条項１９．第１の支持部材及び第２の支持部材のうち１つは、それらの間に閉じた反応容器を受容するため開くことができるドアを備える、条項１から１８のいずれかに記載の器具。
【００４７】
[0047]  条項２０．圧縮部材及びシール部材を制御するために構成されたコンピューティングデバイスを更に備える、条項１から１９のいずれかに記載の器具。
【００４８】
[0048]  条項２１．サンプル溶解物を調製するためのビーズ破砕器具であって、
第１と第１の支持部材と第２の支持部材との間に流体サンプルを収容している可撓性サンプル容器を受容するための開口と、
第１又は第２の支持部材に関連付けられたビーズ粉砕コンポーネントであって、第１又は第２の支持部材から延出して可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触してサンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、ビーズ粉砕コンポーネントと、
を備えるビーズ破砕器具。
【００４９】
[0049]  条項２２．往復運動駆動部材は、少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、条項２１に記載のビーズ破砕器具。
【００５０】
[0050]  条項２３．カムシャフトはパドルに接触する軸受部材を含む、条項２１及び／又は２２に記載のビーズ破砕器具。
【００５１】
[0051]  条項２４．パドルの各々は、カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアを含む、条項２１から２３のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５２】
[0052]  条項２５．往復運動駆動部材は各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、機械式アクチュエータは関連付けられたパドルを延出させるように延出する、条項２１から２４のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５３】
[0053]  条項２６．各パドルは、各パドルを溶解ゾーンに近付く方へ又は溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、条項２１から２５のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５４】
[0054]  条項２７．少なくとも２つのパドルは可撓性サンプル容器の実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、条項２１から２６のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５５】
[0055]  条項２８．流体サンプルはある量のジルコニウム溶解ビーズを含む、条項２１から２７のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５６】
[0056]  条項２９．開口は更に、溶解ゾーン、溶解ゾーンで生成された溶解物から核酸を抽出するための抽出ゾーン、核酸増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む容器を受容するように構成されている、条項２１から２８のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５７】
[0057]  条項３０．核酸増幅ゾーンの温度を制御するため位置決めされたヒータを更に備える、条項２１から２９のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５８】
[0058]  条項３１．容器内に提供されたある量の電磁ビーズの回収及び隔離のための磁石システムを更に備え、電磁ビーズは容器における溶解物からの核酸の回収のために構成されている、条項２１から３０のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００５９】
[0059]  条項３２．可撓性サンプル容器の少なくとも１つのエリアにおいて蛍光を励起及び記録するために構成された光学アレイを更に備える、条項２１から３１のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００６０】
[0060]  条項３３．コンピューティングデバイスを更に備える、条項２１から３２のいずれかに記載のビーズ破砕器具。
【００６１】
[0061]  条項３４．サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、１つ以上の密封可能ポートの全てが密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部から反応ブリスタへのアクセスのみを提供する密封可能ポートと、を備える、開口と、
溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるためのビーズ粉砕コンポーネントと、
サンプルから核酸を抽出し、抽出した核酸を増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
増幅ゾーンにおいて核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える器具。
【００６２】
[0062]  条項３５．ビーズ粉砕コンポーネントは、内部に配置された複数の軸受を含む筐体を駆動するモータであり、モータが活性化された場合に複数の軸受は軸方向に押しやられて溶解ゾーンに接触するようになっている、条項３４に記載の器具。
【００６３】
[0063]  条項３６．軸受はばねで力を加えられている、条項３４及び／又は３５に記載の器具。
【００６４】
[0064]  条項３７．ビーズ粉砕コンポーネントは少なくとも３つのビーターバーを駆動するモータである、条項３４から３６のいずれかに記載の器具。
【００６５】
[0065]  条項３８．容器とビーズ粉砕コンポーネントとの間にバリアを更に備え、バリアは可撓性膜を含む、条項３４から３７のいずれかに記載の器具。
【００６６】
[0066]  条項３９．１つ以上の密封可能ポートの各々は装填アタッチメントに連通しており、装填アタッチメントは、
装填シリンダと、
装填シリンダの周縁によって画定された開口と、
装填アタッチメントを密封可能ポートに取り付けるためのクリップと、
装填シリンダに接続している中空ベベル針と、
を備える、条項３４から３８のいずれかに記載の器具。
【００６７】
[0067]  条項４０．ベベル針は丸くした後部を更に備える、条項３９に記載の器具。
【００６８】
[0068]  条項４１．ベベル針は取り付けクリップを用いた取り付け時に密封可能ポートに挿入するために構成されている、条項３９から４０のいずれかに記載の器具。
【００６９】
[0069]  条項４２．ビーズ粉砕コンポーネントは、第１又は第２の支持部材から延出して可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触してサンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、条項３４から４１のいずれかに記載の器具。
【００７０】
[0070]  条項４３．サンプルからの核酸抽出のための方法であって、
[0071]  サンプルを細胞溶解ゾーンに配置することと、
溶解ゾーンにおけるサンプルを第１の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第１の部分を放出させることと、
核酸の第１の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、
溶解ゾーンにおけるサンプルを第２の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第２の部分を放出させることと、
核酸の第２の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、
を含む方法。
【００７１】
[0072]  条項４４．条項４３に記載の方法であって、
[0073]  溶解ゾーンにおけるサンプルを第３の時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の第３の部分を放出させることと、
[0074]  核酸の第３の部分を捕獲し、捕獲した核酸を核酸抽出ゾーンに保管することと、
を更に含む、条項４３に記載の方法。
【００７２】
[0075]  条項４５．細胞溶解ゾーン及び核酸ゾーンは密封された容器内のチャンバである、条項４３及び／又は４４に記載の方法。
【００７３】
[0076]  条項４６．反応を実行するための容器であって、
接合されて複数の流体接続されたゾーンを内部に画定する少なくとも２層の可撓性材料を含む可撓性材料であって、ゾーンはチャネルによって流体接続され、少なくとも第１のゾーンは内部に収容された複数のあるタイプのビーズを含み、第２のゾーンは内部にそのタイプのビーズを含まない、可撓性材料と、
サンプルを受容するように構成されたポートと、
複数のチャネルのうち１つ以上におけるフィルタ要素であって、フィルタ要素はチャネル内で接合されて、液体及びビーズがフィルタの周りを流れることを防いで、液体がチャネルを通って隣接ゾーン内へ移動することを可能とし、更に、タイプのビーズがチャネルを通って隣接ゾーン内へ進むことを防ぐ、フィルタ要素と、
を備える容器。
【００７４】
[0077]  条項４７．タイプのビーズは溶解ビーズ及び電磁ビーズから成る群から選択される、条項４６に記載の容器。
【００７５】
[0078]  条項４８．フィルタ要素がビーズ以外の容器内の液体中の実質的に全ての物質を通過させるのに充分な大きさであるように、フィルタ要素のフィルタは約５から１００μｍの範囲内の細孔径を有する、条項４６及び／又は４７に記載の容器。
【００７６】
[0079]  条項４９．フィルタ要素は、容器を形成するのに用いられる１又は複数の材料と適合する材料から作製されて、容器もフィルタも損なうことなくフィルタ要素を複数のチャネルのうち１つ以上において熱シールできるようになっている、条項４６から４８のいずれかに記載の容器。
【００７７】
[0080]  条項５０．フィルタ要素は、チャネルにおいて少なくとも２層の可撓性材料の間で、フィルタ要素の上縁、下縁、並びに上面及び下面で密封されて、液体及びビーズがフィルタ要素の周りを流れるのを防止する、条項４６から４９のいずれかに記載の容器。
【００７８】
[0081]  条項５１．フィルタ要素は、チャネルにおいて少なくとも２層の可撓性材料の間で、上縁、下縁、少なくとも２層の可撓性材料のうち１つにおいてフィルタ要素の第１の端部に適用された第１のシール、及び、少なくとも２層の可撓性材料のうち反対側のものにおいてフィルタ要素の反対側の第２の端部に適用された第２のシールで密封されている、条項４６から５０のいずれかに記載の容器。
【００７９】
[0082]  条項５２．フィルタ要素の第１及び第２の端部又は上縁及び下縁は、チャネル及び容器を形成するため少なくとも２層の可撓性材料の間にフィルタ要素を接合する前に１つ以上の追加の層の可撓性材料に密封されている、条項４６から５１のいずれかに記載の容器。
【００８０】
[0083]  条項５３．フィルタ要素はポリエチレン材料から製造される、条項４６から５２のいずれかに記載の容器。
【００８１】
[0084]  条項５４．サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
第１の側及び第２の側を有する、第１の側と第２の側との間に閉じた反応容器を受容するための開口を備え、容器は核酸増幅のために構成され、容器は、
複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーンと下流の核酸増幅ゾーンとを含む、複数の流体接続された反応ゾーンと、
側のうち１つに提供された溶解ゾーンに関連付けられた少なくとも１つの圧縮部材と、
側のうち１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントであって、溶解物を発生させるため溶解ゾーンと接触するために器具において位置決め及び構成されている駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含む、ビーズ粉砕コンポーネントと、
を備える、器具。
【００８２】
[0085]  条項５５．条項５４に記載の器具を用いた核酸増幅のための方法であって、
分析対象のサンプル及び複数の試薬を収容している閉じた反応容器を提供することと、
溶解ゾーンにおけるサンプルをある時間期間にわたってビーズ粉砕して、サンプル中に存在し得る核酸の部分を放出させることであって、ビーズ粉砕は、溶解ゾーンに関連付けられた圧縮部材によってサンプルを脈動させながらビーズ粉砕デバイスによってサンプルをビーズ粉砕することを含む、ことと、
サンプルから放出された核酸を回収することと、
核酸を洗浄することと、
ＰＣＲ反応を実行することと、
を含む方法。
【００８３】
[0086]  条項５６．閉じた反応容器内に提供されたある量の電磁ビーズ及び移動磁石システムを用いて溶解ゾーンにおいてサンプルから核酸を回収することを更に含み、方法は更に、
溶解物において電磁ビーズを分散させることと、
溶解ゾーンに隣接して移動磁石をスイープさせて電磁ビーズを回収することと、
溶解ゾーンに関連付けられた圧縮部材によって溶解ゾーンを圧縮して、電磁ビーズを下流核酸回収ゾーンへ勢いよく流すことと、
を含む、条項５５に記載の方法。
【００８４】
[0087]  条項５７．サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に、サンプルを受容するために構成された可撓性反応容器を受容するための開口と、を備え、容器は、
サンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンを含む装填アタッチメントと、
複数の流体接続された反応ゾーンと、を備え、器具は更に、
装填アタッチメントから流体接続された反応ゾーン内へサンプル及び試薬を移動させるため器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステム、
を備える器具。
【００８５】
[0088]  条項５８．プランジシステムは、
複数のピストンを含む筐体と、
容器の少なくとも装填アタッチメントを受容するための開口と、
回転可能カムシャフト及び複数のカム突出部と、を備え、１つのカム突出部が複数のピストンの各々に対応し、
カムシャフトの回転によって複数のピストンを順次作動させて、装填アタッチメントから反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を押し込む、条項５７に記載の器具。
【００８６】
[0089]  条項５９．カムシャフトは筐体内で複数のピストンの近位端に対して実質的に垂直に位置決めされ、カム突出部の各々は、カム突出部の各々の面がピストンの各々の長手方向軸に対して実質的に平行であるように位置決めされている、条項５７及び／又は５８に記載の器具。
【００８７】
[0090]  条項６０．ピストンの各々は装填アタッチメントの対応するプランジャと接触するように構成されている、条項５７から５９のいずれかに記載の器具。
【００８８】
[0091]  条項６１．プランジャの遠位端と接触しているタブは、ロッドが回転させられることでプランジャを作動させる際にプランジャの遠位端に回転力を加えるように構成されている、条項５７から６０のいずれかに記載の器具。
【００８９】
[0092]  条項６２．プランジシステムは、
ねじ切り部材と、
ねじ切り部材に取り付けられたシャトル機構と、を備え、複数のピストンはねじ切り部材に沿ったシャトル機構の水平方向の平行移動によって作動され、
ねじ切り部材の回転によってシャトル機構はピストンの各々の近位端に順次接触し、これによってピストンの各々の遠位端は装填アタッチメントの対応する複数のプランジャを順次押押し込んで装填アタッチメントから反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を移動させる、条項５７から６１のいずれかに記載の器具。
【００９０】
[0093]  条項６３．プランジシステムは、
複数のねじ切りボルトを含み、ボルトの各々は、
近位端及び遠位端を含み、近位端はクロスバーに連通し、遠位端はピストンに連通し、
各クロスバーの回転によってピストンの各々の遠位端は装填アタッチメントの対応する複数のプランジャを順次押し込んで装填アタッチメントから反応容器の選択された反応ゾーン内へ流体を移動させる、条項５７から６２のいずれかに記載の器具。
【００９１】
[0094]  条項６４．第１のねじ切りボルト上のクロスバーは、第１のねじ切りボルトが回転させられると隣接したねじ切りボルト上のクロスバーと接触するように構成され、これによって隣接したねじ切りボルトを回転させ、このプロセスは各ねじ切りボルト及び各隣接したねじ切りボルトで順次繰り返される、条項５７から６３のいずれかに記載の器具。
【００９２】
[0095]  条項６５．プランジシステムは、
複数のピストン、トラック、トラックの外周を囲むように位置決めされたチェーン、及び、複数のピストンの各々を順次作動させるためトラックの周りのチェーンの移動を駆動する駆動システムと、を含む筐体を含み、
チェーンは、ピストンのうち１つの近位端に接触すると共に１つのピストンを筐体の外へ押し出すように構成された少なくとも１つの隆起リンクを更に備え、
トラックの周りのチェーンの移動によって隆起リンクは各ピストンの近位端に接触して各ピストンを筐体の外へ押し出して装填アタッチメントにおける複数のプランジャのうち対応する１つに順次接触させ、装填アタッチメントから反応容器の選択された反応ゾーンへ流体を移動させる、条項５７から６４のいずれかに記載の器具。
【００９３】
[0096]  条項６６．複数のピストンのうち第１のピストンは、
コラムであって、
近位端及び遠位端と、
近位端と連通している実質的に平坦なプラットフォームと、
遠位端と接触しているピストンと、
を含むコラムを更に備える、条項５７から６５のいずれかに記載の器具。
【００９４】
[0097]  条項６７．第１のピストンは複数のピストンの残りのものよりも長いプランジストロークを有する、条項５７から６６のいずれかに記載の器具。
【００９５】
[0098]  条項６８．複数のピストンのうち複数の追加のピストンは、
コラムであって、
近位端及び遠位端と、
近位端と連通している実質的に傾斜したプラットフォームと、
遠位端と接触しているピストンと、
を含むコラムを更に備える、条項５７から６７のいずれかに記載の器具。
【００９６】
[0099]  条項６９．チェーンがトラックの周りを回転させられてピストンを筐体の外へ順次押し出す場合、少なくとも１つの隆起リンクは、実質的に平坦なプラットフォーム及び実質的に傾斜したプラットフォームの各々と順次接触するように構成されている、条項５７から６８のいずれかに記載の器具。
【００９７】
[00100]  条項７０．チェーン上の戻りカム及び戻りピンを更に備え、ピストンの全てを作動させた後にチェーンが回転を継続させられた場合、戻りピンはカムの内周と接触するように構成され、これによってカムは、作動されたピストンの移動方向と実質的に反対の方向に移動すると共に、傾斜したプラットフォームの各々のシェルフと順次接触し、これによって傾斜したプラットフォーム及びプランジャを作動させる前の位置の方へ戻す、条項６５に記載の器具。
【００９８】
[00101]  条項７１．サンプルにおける蛍光を測定するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に容器を受容するための開口と、を備え、容器は、
サンプル処理ゾーン及び反応ゾーンを備える複数の流体接続されたゾーンであって、相互に実質的に平行に位置決めされた２つの可撓性膜によって画定されている、ゾーンと、
ゾーンを接続する複数のチャネルと、
ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、１つ以上の密封可能ポートの全てが完全に密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部からゾーンへのアクセスのみを提供する、密封可能ポートと、を備え、器具は更に、
第１又は第２の支持のうち１つに提供された、反応ゾーンの内容物の温度を制御するために構成された加熱／冷却デバイスと、
器具内に搭載された、反応ゾーンにおいて蛍光を生成及び検出するように位置決めされた光学系と、
反応ゾーン及び光学系に関連付けられたウィンドウ袋であって、
第１の層及び第２の層の材料から構成され、各層の縁部で接合されて２層の間に膨張可能エンベロープを形成する光学的に透明なウィンドウと、
圧縮ガスソースに流体接続されたニップルと、
を備えるウィンドウ袋と、
を備え、ニップルがユーザによってアクセス可能であると共にウィンドウ袋がユーザによって取り替え可能であるように第１の支持部材及び第２の支持部材は別個である、器具。
【００９９】
[00102]  条項７２．ウィンドウ袋は、圧縮ガスソースによって膨張させた場合に反応ゾーンから余分な流体を排出するため膨張するように構成されている、条項７１に記載の器具。
【０１００】
[00103]  条項７３．ウィンドウ袋は、圧縮ガスソースによって膨張させた場合に反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へ開くように構成されている、条項７１及び／又は７２に記載の器具。
【０１０１】
[00104]  条項７４．ウィンドウ袋は自己接着材料で構成され、ウィンドウ袋は、圧縮ガスソースによって膨張させた場合に反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へウィンドウ袋を開く設計された勾配の変更部を含む、条項７１から７３のいずれかに記載の器具。
【０１０２】
[00105]  条項７５．ウィンドウ袋は、圧縮ガスソースによって膨張させた場合に反応ゾーンから余分な流体をぬぐい取るため下方縁部から上方縁部の方へ開くようにウィンドウ袋をそれ自体に接着させる設計された勾配の変更部を含む、条項７１から７４のいずれかに記載の器具。
【０１０３】
[00106]  条項７６．サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口を備え、容器は、
溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、
反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートであって、１つ以上の密封可能ポートの全てが密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部から反応ブリスタへのアクセスのみを提供する密封可能ポートと、を備え、器具は更に、
複数のヒータであって、ヒータの各々は異なる温度に設定されるように構成され、各ヒータが反応ゾーンに熱を加える位置に順次移動するよう構成されるように可動マウント上に位置決めされているヒータ、
を備える器具。
【０１０４】
[00107]  条項７７．可動マウントは電源によって円形に駆動されるよう構成された円形マウントを含む、条項７６に記載の器具。
【０１０５】
[00108]  条項７８．電源は可動マウントを時計回り及び反時計回りの双方向に駆動するよう構成されている、条項７６及び／又は７７に記載の器具。
【０１０６】
[00109]  条項７９．サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口を備え、容器は、
全て流体連通しているサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンであって、試薬ゾーンは、溶解ブリスタ、下流の第１及び第２の核酸回収ブリスタ、下流の第１及び第２の核酸増幅ブリスタ、下流の希釈ブリスタ、並びに下流の核酸増幅ゾーンを含む、サンプルゾーン及び試薬ゾーンと、
サンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンに接続された１つ以上の密封可能流路であって、１つ以上の密封可能流路の全てが密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように容器の外部からサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する密封可能流路と、
複数の流体接続された反応ゾーンと流体接続しているサンプル投入ゾーン及び試薬投入ゾーンと、
サンプル及び試薬ゾーンから流体接続された反応ゾーン内へサンプル及び試薬を移動させるため器具において位置決め及び構成された複数の機械的に作動されるピストンを含むプランジシステムと、を備え、
容器は、溶解ブリスタ内のある量の溶解ビーズと、溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため溶解ブリスタと接触するために器具において位置決め及び構成された駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含むビーズ粉砕コンポーネントと、を更に備え、
容器は、溶解物から核酸を回収するために構成されたある量の電磁ビーズと、電磁ビーズを回収及び隔離すると共に電磁ビーズを少なくとも溶解ブリスタと第１及び第２の核酸回収ブリスタとの間で移動させるため規定経路上で磁石を移動させるための駆動部を含む移動磁石システムと、を更に備え、器具は更に、
流体接続された反応ゾーンに関連付けられ、流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与えるように構成された複数の圧縮部材及びシール部材を備え、複数の圧縮部材は、
溶解ブリスタに関連付けられた圧縮部材と、
第１の核酸回収ブリスタ、第１の核酸増幅ブリスタ、及び希釈ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
第２の核酸回収ブリスタ及び第２の核酸増幅ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含み、シール部材は、
溶解ブリスタと第１の核酸回収ブリスタとの間、第２の核酸回収ブリスタと第１の核酸増幅ブリスタとの間、及び第２の核酸増幅ブリスタと希釈ブリスタとの間の、第１のセットの結合されているが個別に作動されるシールと、
第１の核酸回収ブリスタと第２の核酸回収ブリスタの間、第１の核酸増幅ブリスタと第２の核酸増幅ブリスタとの間、及び希釈ブリスタと第３の核酸増幅ゾーンとの間の、第２のセットの結合されているが個別に作動されるシールと、
を含み、器具は更に、
第１及び第２の核酸増幅ブリスタに関連付けられた熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つのヒータと、第３の核酸増幅ゾーンに関連付けられた熱サイクリング反応を実行するために構成された少なくとも１つのヒータ、
を備える器具。
【０１０７】
[00110]  条項８０．１つ以上の密封可能流路を熱シールするため器具において位置決め及び構成されたシールバーを更に備え、シールバーは、１つ以上の密封可能流路及びサンプルゾーン及び複数の試薬ゾーンの各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む、条項７９に記載の器具。
【０１０８】
[00111]  条項８１．サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口であって、容器は、
第１の複数の反応ブリスタ及び第２の複数の反応ブリスタを備える複数の流体接続された反応ゾーンと、
反応ゾーンを流体接続する複数の密封可能チャネルと、を含む、開口と、
支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の圧縮部材であって、
第１の複数の反応ブリスタに関連付けられた第１のセットの相互に作動される圧縮部材と、
第２の複数の反応ブリスタに関連付けられた第２のセットの相互に作動される圧縮部材と、
を含む複数の圧縮部材と、
支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数のシール部材であって、反応ゾーンを接続するチャネルに関連付けられたシール部材と、
を備え、圧縮部材の作動によって、流体接続された反応ゾーン間に流体の方向性のある移動を与える、器具。
【０１０９】
[00112]  条項８２．複数のシール部材は、
機械的に結合された第１のセットであって、第１のセットの各シールは第１の複数の反応ブリスタの下流にあると共に第２の複数の反応ブリスタの上流にある、第１のセットと、
機械的に結合された第２のセットであって、第２のセットの各シールは第２の複数の反応ブリスタの下流にあると共に第１の複数の反応ブリスタの上流にある、第２のセットと、
を含む、条項８１に記載の器具。
【０１１０】
[00113]  条項８３．第１のセット及び第２のセットの各シールは個別に作動可能である、条項８１及び／又は８２に記載の器具。
【０１１１】
[00114]  条項８４．第１の複数の反応ブリスタは第１の列に配置され、第２の複数の反応ブリスタは第２の列に配置されている、条項８１から８３のいずれかに記載の器具。
【０１１２】
[00115]  条項８５．第１の列の反応ブリスタ及び第２の列の反応ブリスタは相互にジグザグ状に密封可能チャネルを介して接続されている、条項８１から８４のいずれかに記載の器具。
【０１１３】
[00116]  条項８６．第１のセットの相互に作動される圧縮部材は、複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つと複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成され、第２のセットの相互に作動される圧縮部材は、複数の第２の列のブリスタのうち少なくとも１つと複数の第１の列のブリスタのうち少なくとも１つとの間に流体の方向性のある移動を与えるように構成されている、条項８１から８５のいずれかに記載の器具。
【０１１４】
[00117]  条項８７．第１及び第２の複数のチャネルは、第１の列及び第２の列の反応ブリスタ間で流体が流れることができるように第１の列及び第２の列の反応ブリスタを流体接続する、条項８１から８６のいずれかに記載の器具。
【０１１５】
[00118]  条項８８．第１のセットの圧縮部材は、第１の複数の反応ブリスタの全てを圧縮することによって第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、条項８１から８７のいずれかに記載の器具。
【０１１６】
[00119]  条項８９．圧縮部材によって圧縮される場合、第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタのみが内部に流体を有すると共に第１の複数の反応ブリスタの残りのブリスタは実質的に乾燥している、条項８１から８８のいずれかに記載の器具。
【０１１７】
[00120]  条項９０．第１のセットのシールの解放によって、第１の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体が移動することを可能とし、第２のセットのシールの作動によって、第１の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ流体が流れるのを防ぐ、条項８１から８９のいずれかに記載の器具。
【０１１８】
[00121]  条項９１．第２のセットの圧縮部材は、第２の複数の反応ブリスタの各々を実質的に同時に圧縮することによって第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第１のセットの反応ブリスタのうち１つのブリスタへ流体を移動させる、条項８１から９０のいずれかに記載の器具。
【０１１９】
[00122]  条項９２．圧縮部材によって圧縮される場合、第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタのみが内部に流体を有すると共に第２の複数の反応ブリスタの残りのブリスタは実質的に乾燥している、条項８１から９１のいずれかに記載の器具。
【０１２０】
[00123]  条項９３．第２のセットのシールが解放された場合、第２の複数の反応ブリスタのうち１つのブリスタから第１の複数の反応ブリスタのブリスタのうち１つ以上へ流体が流れることができ、第１のセットのシールが作動された場合、第２の複数の反応ブリスタのうち別のブリスタ内へ流体が流れることができない、条項８１から９２のいずれかに記載の器具。
【０１２１】
[00124]  条項９４．サンプルを処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に可撓性反応容器を受容するための開口であって、容器は、
装填アタッチメントと、
複数の反応ゾーンと、
１つ以上の密封可能流路であって、密封可能流路の各々は装填アタッチメントを１つ以上の充填ポートに接続する第１の側を有し、充填ポートのうち少なくとも１つはサンプルを受容するために構成され、複数の反応ゾーンのうち少なくとも１つに接続された第２の側を更に有し、１つ以上の密封可能流路の全ての第１の側が密封された場合に容器が完全に閉鎖されるように１つ以上の充填ポートから複数の試薬ゾーンへのアクセスのみを提供する密封可能流路と、
を備える、開口と、
装填アタッチメント及び１つ以上の密封可能流路に接触するように支持部材のうち少なくとも１つに提供された複数の熱シール要素であって、１つ以上の密封可能流路の第１の側の各々に関連付けられた多数の個別に制御されるヒータ要素を含む、熱シール要素と、
を備える器具。
【０１２２】
[00125]  条項９５．個別に制御されるヒータ要素はセラミックヒータ要素である、条項９４に記載の器具。
【０１２３】
[00126]  条項９６．セラミックヒータ要素は自己調節式ヒータ要素である、条項９４及び／又は９５に記載の器具。
【０１２４】
[00127]  条項９７．自己調節式ヒータ要素は正温度係数（ＰＴＣ）加熱要素を含む、条項９４から９６のいずれかに記載の器具。
【０１２５】
[00128]  条項９８．ＰＴＣ加熱要素は自己制御式である、条項９４から９７のいずれかに記載の器具。
【０１２６】
[00129]  条項９９．個別に制御されるヒータ要素は、抵抗ワイヤ加熱要素、セラミック加熱要素、エッチングフォイル加熱要素、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、条項９４から９８のいずれかに記載の器具。
【０１２７】
[00130]  条項１００．個別に制御されるヒータ要素は、支持部材のうち少なくとも１つに配置され、電気ヒータ要素、筐体、電源に対する電気的接続、及び制御ユニットに対する接続を更に備える、条項９４から９９のいずれかに記載の器具。
【０１２８】
[00131]  条項１０１．装填アタッチメントから反応ゾーン内へサンプルを移動させるため器具において位置決め及び構成された複数のピストンを含むプランジシステムを更に備え、
容器はプランジシステムの作動の前に密封システムによって密封される、条項９４から１００のいずれかに記載の器具。
【０１２９】
[00132]  条項１０２．第１又は第２の支持のうち１つに関連付けられたサンプル調製システムを更に備え、サンプル調製システムは、反応ゾーン可撓性反応容器のうち１つ以上において細胞溶解及び核酸回収を実行するためのコンポーネントを含む、条項９４から１０１のいずれかに記載の器具。
【０１３０】
[00133]  条項１０３．器具内に搭載された、容器の反応ゾーンのうち少なくとも１つにおいて蛍光を生成及び検出するように位置決めされた光学系を更に備える、条項９４から１０２のいずれかに記載の器具。
【０１３１】
[00134]  条項１０４．第１又は第２の支持のうち１つに提供され、反応ゾーンのうち少なくとも１つの内容物の熱サイクリングのために構成された第１の加熱／冷却デバイスと、
第１又は第２の支持のうち１つに提供され、反応ゾーンのうち別のものの内容物の熱サイクリングのために構成された第２の加熱／冷却デバイスと、
を更に備える、条項９４から１０３のいずれかに記載の器具。
【０１３２】
[00135]  条項１０５．複数の熱シール要素、プランジシステム、サンプル調製システム、光学系、第１の加熱／冷却デバイス、又は第２の加熱／冷却デバイスのうち１つ以上を制御するためのコンピュータを更に備える、条項９４から１０４のいずれかに記載の器具。
【０１３３】
[00136]  条項１０６．サンプル中の核酸を処理するための器具であって、
第１の支持部材及び第２の支持部材と、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に閉じた反応容器を受容するための開口であって、容器は、複数の溶解ビーズを含む溶解ゾーン及び核酸回収ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンを備え、容器内には核酸結合電磁ビーズが提供されている、開口と、
溶解ブリスタにおいて溶解物を発生させるため支持部材のうち少なくとも１つに提供されたビーズ粉砕コンポーネントと、
支持部材のうち少なくとも１つに提供された移動磁石コンポーネントであって、少なくとも溶解ゾーンに隣接した位置と核酸回収ゾーンに隣接した位置との間で移動できる磁石を含む、移動磁石コンポーネントと、
を備える器具。
【０１３４】
[00137]  条項１０７．移動磁石コンポーネントは溶解物から核酸回収ゾーンへ電磁ビーズを移動させる、条項１０６に記載の器具。
【０１３５】
[00138]  条項１０８．移動磁石コンポーネントは、駆動部と、溶解ゾーンと核酸回収ゾーンとの間の磁石経路と、を備える、条項１０６及び／又は１０７  １０５に記載の器具。
【０１３６】
[00139]  条項１０９．支持部材のうち少なくとも１つに提供された溶解ゾーンに関連付けられた少なくとも１つの圧縮部材を更に備え、圧縮部材は駆動部が活性化された場合に活性化される、条項１０６から１０８のいずれかに記載の器具。
【０１３７】
[00140]  条項１１０．移動磁石コンポーネントは、溶解ゾーン及び核酸回収ゾーンのうち１つ以上に対する磁石の位置を検知するために構成されたセンサシステムを更に備える、条項１０６から１０９のいずれかに記載の器具。
【０１３８】
[00141]  条項１１１．検知システムは、溶解ゾーンと核酸回収ゾーンとの間、及び溶解ゾーン外部のゾーンと核酸回収ゾーンとの間の経路に関連付けられた光学検知システムである、条項１０６から１１０のいずれかに記載の器具。
【０１３９】
[00142]  条項１１２．ビーズ粉砕コンポーネントは、溶解ゾーンと接触するために器具において位置決め及び構成されている駆動モータ及び３つ以上のビーター要素を含む、条項１０６から１１１のいずれかに記載の器具。
【０１４０】
[00143]  条項１１３．サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、開口と、
ビーズ粉砕コンポーネントと、
溶解物から核酸を抽出し、抽出した核酸を増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
増幅ゾーンにおいて核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える器具。
【０１４１】
[00144]  条項１１４．ビーズ粉砕コンポーネントは、溶解ゾーンに繰り返し連続的に接触してサンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備える、条項１１３に記載の器具。
【０１４２】
[00145]  条項１１５．往復運動駆動部材は、少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、条項１１３及び／又は１１４に記載の器具。
【０１４３】
[00146]  条項１１６．カムシャフトはパドルに接触する軸受部材を含む、条項１１３から１１５のいずれかに記載の器具。
【０１４４】
[00147]  条項１１７．パドルの各々は、カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアに動作的に接続されている、条項１１３から１１６のいずれかに記載の器具。
【０１４５】
[00148]  条項１１８．往復運動駆動部材は各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、機械式アクチュエータは関連付けられたパドルを延出させるように延出する、条項１１３から１１７のいずれかに記載の器具。
【０１４６】
[00149]  条項１１９．各パドルは、各パドルを溶解ゾーンに近付く方へ又は溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、条項１１３から１１８のいずれかに記載の器具。
【０１４７】
[00150]  条項１２０．少なくとも２つのパドルは溶解ゾーンの実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、条項１１３から１１９のいずれかに記載の器具。
【０１４８】
[00151]  条項１２１．パドルのうち１つ以上は温度制御要素を含む、条項１１３から１２０のいずれかに記載の器具。
【０１４９】
[00152]  条項１２２．温度制御要素は、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ、又は正温度係数ヒータのうち１つ以上である、条項１１３から１２１のいずれかに記載の器具。
【０１５０】
[00153]  条項１２３．少なくとも２つのパドルは一緒に延出して溶解ゾーンから流体を押し込むように構成されている、条項１１３から１２２のいずれかに記載の器具。
【０１５１】
[00154]  条項１２４．ビーズ粉砕コンポーネントは、中央軸の周りに非対称に配置されると共にモータによって駆動される複数の少なくとも３つのビーターアームを備える、条項１１３から１２３のいずれかに記載の器具。
【０１５２】
[00155]  本発明の実施形態の追加の特徴及び利点は、以下の記載において述べられるか、又はそのような実施形態の実施によって獲得される。そのような実施形態の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲において特に指摘される器具及び組み合わせによって実現及び取得できる。これら及びその他の特徴は、以下の記載及び添付の特許請求の範囲から充分に明らかになるか、又は以下で述べられるそのような実施形態の実施によって獲得できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
[00156]  本発明の上述及びその他の利点及び特徴を得ることができる方法を記載するため、上記で簡潔に述べた本発明のいっそう具体的な説明が、添付図面に示された特定の実施形態を参照することによって与えられる。これらの図面は本発明の典型的な実施形態のみを図示するので、その範囲の限定と見なすべきではないことを理解した上で、本発明は、添付図面を用いることによって追加の具体性及び詳細事項を用いて記載及び説明される。
【０１５４】
【図１】[00157]  本発明の一実施形態に従った、微生物又は核酸の迅速な抽出及び分析又は同定のための典型的なワークフローを示すフローチャートである。
【図２】[00158]  自己完結型ＰＣＲに有用な可撓性パウチを示す。
【図３Ａ】[00159]  図２のパウチを含み、図２のパウチと共に使用される器具の分解斜視図である。
【図３Ｂ】[00160]  本発明の一実施形態に従った、図２のパウチを含み、図２のパウチと共に使用される別の器具の分解斜視図である。
【図４】[00161]  図２のパウチを用い、図３Ａの袋コンポーネントを含む図３Ａの器具の部分断面図を示す。
【図５】[00162]  本発明の一実施形態に従った、多数のチャネル及びシール位置を示す図２のパウチの装備品の端面図である。
【図６Ａ】[00163]  本発明の一実施形態に従った、図２のパウチと共に使用される熱シールシステムを示し、熱シールシステムの正面図を示す。
【図６Ｂ】[00163]  本発明の一実施形態に従った、図２のパウチと共に使用される熱シールシステムを示し、図６Ａの図に対して９０度回転させた熱シールシステムの上面図を示す。
【図７Ａ】[00164]  本発明の実施形態に従った、図６Ａ及び図６Ｂの熱シールシステムと共に使用されるヒータの図を示す。
【図７Ｂ】[00164]  本発明の実施形態に従った、図６Ａ及び図６Ｂの熱シールシステムと共に使用されるヒータの図を示す。
【図７Ｃ】[00164]  本発明の実施形態に従った、図６Ａ及び図６Ｂの熱シールシステムと共に使用されるヒータの図を示す。
【図８】[00165]  本発明の一実施形態に従った、カバーを有する図６Ａ及び図６Ｂの熱シールシステムの一実施形態を示す。
【図９】[00166]  本発明の一実施形態に従った、図２のパウチの装備品からブリスタ内へ流体を移動させるためのプランジシステムの斜視図を示す。
【図９Ａ】[00167]  本発明の一実施形態に従ったプランジシステムの図を示す。
【図９Ｂ】[00167]  本発明の一実施形態に従ったプランジシステムの図を示す。
【図９Ｃ】[00167]  本発明の一実施形態に従ったプランジシステムの図を示す。
【図９Ｄ】[00167]  本発明の一実施形態に従ったプランジシステムの図を示す。
【図１０Ａ】[00168]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムの図を示す。
【図１０Ｂ】[00168]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムの図を示す。
【図１１Ａ】[00169]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムの図を示す。
【図１１Ｂ】[00169]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムの図を示す。
【図１２Ａ】[00170]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムのコンポーネントの図を示す。
【図１２Ｂ】[00170]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムのコンポーネントの図を示す。
【図１２Ｃ】[00170]  本発明の一実施形態に従った別のプランジシステムのコンポーネントの図を示す。
【図１３】[00171]  図３Ａ及び図３Ｂの器具の１つの例示的な実施形態で使用されるモータを示す。
【図１４】[00172]  図３Ａ及び図３Ｂの器具の１つの例示的な実施形態で使用されるモータの代替的な実施形態を示す。
【図１４Ａ】[00173]  図１４のモータの断面図である。
【図１４Ｂ】[00174]  図３Ａ及び図３Ｂの器具において使用できるモータ及び圧迫プレートの別の代替的な実施形態の分解斜視図を示す。
【図１４Ｃ】[00175]  図３Ａ及び図３Ｂの器具の１つの例示的な実施形態において使用できるモータの代替的な実施形態を示す。
【図１４Ｄ】[00175]  図３Ａ及び図３Ｂの器具の１つの例示的な実施形態において使用できるモータの代替的な実施形態を示す。
【図１４Ｅ】[00175]  図３Ａ及び図３Ｂの器具の１つの例示的な実施形態において使用できるモータの代替的な実施形態を示す。
【図１４Ｆ】[00176]  非対称ビーズビーター（bead beater）実行部の一実施形態を示す。
【図１５Ａ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｂ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｃ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｄ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｅ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｆ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｇ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｈ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｉ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｊ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１５Ｋ】[00177]  本発明の一実施形態に従った、移動磁石システムを利用した電磁ビーズ再水和、核酸回収、洗浄、及び溶出のための方法を概略的に示す。
【図１６Ａ】[00178]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの一実施形態を示す。
【図１６Ｂ】[00178]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの一実施形態を示す。
【図１７Ａ】[00179]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図１７Ｂ】[00179]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図１７Ｃ】[00180]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの一実施形態を示す。
【図１８Ａ】[00181]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図１８Ｂ】[00181]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図１９Ａ】[00182]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図１９Ｂ】[00182]  本発明の一実施形態に従った移動磁石システムの別の実施形態を示す。
【図２０Ａ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｂ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｃ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｄ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｅ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｆ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｇ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２０Ｈ】[00183]  本発明の一実施形態に従った、一連のリンクされた圧縮部材及びシールを利用して図２のパウチ内で流体を移動させるための方法を概略的に示す。
【図２１Ａ】[00184]  本発明の一実施形態に従った、図２０Ａ〜図２０Ｈで利用される圧縮部材及びシールを示す。
【図２１Ｂ】[00184]  本発明の一実施形態に従った、図２０Ａ〜図２０Ｈで利用される圧縮部材及びシールを示す。
【図２１Ｃ】[00184]  本発明の一実施形態に従った、図２０Ａ〜図２０Ｈで利用される圧縮部材及びシールを示す。
【図２１Ｄ】[00185]  本発明の一実施形態に従った、上部の「眉毛」シール及び駆動部材を示す。
【図２１Ｅ】[00185]  本発明の一実施形態に従った、上部の「眉毛」シール及び駆動部材を示す。
【図２２Ａ】[00186]  本発明の一実施形態に従ったフロントパネルガスケットを示す。
【図２２Ｂ】[00186]  本発明の一実施形態に従ったフロントパネルガスケットを示す。
【図２３Ａ】[00186]  本発明の一実施形態に従ったフロントパネルガスケットを示す。
【図２３Ｂ】[00186]  本発明の一実施形態に従ったフロントパネルガスケットを示す。
【図２３Ｃ】[00187]  図２２Ａ〜図２２Ｂ及び図２３Ａ〜図２３Ｂのフロントパネルガスケットに含まれ得る機構（feature）の実施形態を示す。
【図２４】[00188]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる膨張可能な袋を示す。
【図２５Ａ】[00189]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる別の膨張可能な袋を示す。
【図２５Ｂ】[00189]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる別の膨張可能な袋を示す。
【図２５Ｃ】[00189]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる別の膨張可能な袋を示す。
【図２６】[00190]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる別の膨張可能な袋を示す。
【図２７】[00191]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる別の膨張可能な袋を示す。
【図２８Ａ】[00192]  膨張可能な袋の代替的な実施形態を示す。
【図２８Ｂ】[00192]  膨張可能な袋の代替的な実施形態を示す。
【図２９】[00193]  本発明の一実施形態に従った、図３Ｂの器具において使用できる回転ヒータを示す。
【図３０】[00194]  図２のパウチを含む、図２のパウチを装填するための装填ステーションを示す。
【図３１】[00195]  図２のパウチ内にサンプルを投入するためのサンプルバイアルを示す。
【図３２】[00196]  図２のパウチ内に水和流体を提供するための水和バイアルを示す。
【図３３】[00197]  図３０と同等の装填ステーションを示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図３４】[00198]  図３３のサンプルバイアルの一部を示し、どのようにサンプルバイアルを図３３の装填ステーションのサンプルバイアル容器に固定するかを示す。
【図３５】[00199]  図３３の水和バイアルの一部を示し、どのように水和バイアルを図３３の装填ステーションの水和バイアル容器に固定するかを示す。
【図３６Ａ】[00200]  本発明の一実施形態に従った、ブリスタ間に位置決めされたフィルタ要素を有する図２のパウチの実施形態を概略的に示す。
【図３６Ｂ】[00200]  本発明の一実施形態に従った、ブリスタ間に位置決めされたフィルタ要素を有する図２のパウチの実施形態を概略的に示す。
【図３７Ａ】[00200]  本発明の一実施形態に従った、ブリスタ間に位置決めされたフィルタ要素を有する図２のパウチの実施形態を概略的に示す。
【図３７Ｂ】[00200]  本発明の一実施形態に従った、ブリスタ間に位置決めされたフィルタ要素を有する図２のパウチの実施形態を概略的に示す。
【図３８】[00200]  本発明の一実施形態に従った、ブリスタ間に位置決めされたフィルタ要素を有する図２のパウチの実施形態を概略的に示す。
【図３９Ａ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図３９Ｂ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図３９Ｃ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図４０Ａ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図４０Ｂ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図４０Ｃ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図４０Ｄ】[00201]  図３０と同等の装填ステーションを概略的に示すが、この装填ステーションと用いるための異なる装填ステーション構成及びバイアルを示す。
【図４１Ａ】[00202]  器具内で動作させることができる器具サブアセンブリ及びパウチに関連付けたパドルビーズビーターシステムの等角図である。
【図４１Ｂ】[00203]  図４１Ａのパドルビーズビーターシステム及び器具サブアセンブリの背面図である。
【図４２Ａ】[00204]  図４１Ａのパドルビーズビーターシステムの等角図である。
【図４２Ｂ】[00205]  図４２Ａのパドルビーズビーターシステムの上面図である。
【図４２Ｃ】[00206]  図４２Ａ及び図４２Ｂのパドルビーズビーターシステムの駆動システムの上面図である。
【図４３Ａ】[00207]  パドルビーズビーターシステムの別の実施形態の等角図である。
【図４３Ｂ】[00208]  図４３Ａのパドルビーズビーターシステムの側面斜視図である。
【図４３Ｃ】[00209]  図４３Ａ及び図４３Ｂのパドルビーズビーターシステムの駆動シャフトの側面斜視図である。
【図４４Ａ】[00210]  パドルビートビーターシステムの代替的な実施形態を示す。
【図４４Ｂ】[00210]  パドルビートビーターシステムの代替的な実施形態を示す。
【図４５】[00211]  ４つのパドルを備えたパドルビーズビーターシステムの一実施形態を示す。
【図４６】[00212]  ３つのパドルを備えたパドルビーズビーターシステムの一実施形態を示す。
【図４７】[00213]  ビーズビータータイプの関数として様々なサンプル標的のクロッシングポイント（Ｃｐ）データを示すグラフである。
【図４８Ａ】[00214]  様々な速度のパドルビーズ破砕で溶解させた様々な細胞タイプのクロッシングポイント（Ｃｐ）をFilmArrayビーズ破砕及びＣｐと比較して示すグラフである。
【図４８Ｂ】[00214]  様々な速度のパドルビーズ破砕で溶解させた様々な細胞タイプのクロッシングポイント（Ｃｐ）をFilmArrayビーズ破砕及びＣｐと比較して示すグラフである。
【図４８Ｃ】[00214]  様々な速度のパドルビーズ破砕で溶解させた様々な細胞タイプのクロッシングポイント（Ｃｐ）をFilmArrayビーズ破砕及びＣｐと比較して示すグラフである。
【図４９】[00215]  本発明の一実施形態に従った、ボイスコイルモータによって駆動される溶解装置の一実施形態を示す。
【図５０Ａ】[00216]  本発明の一実施形態に従った溶解装置の別の実施形態を示す。
【図５０Ｂ】[00216]  本発明の一実施形態に従った溶解装置の別の実施形態を示す。
【図５１Ａ】[00217]  本発明の一実施形態に従った、本明細書に記載される器具において使用できる圧縮部材の別の実施形態を示す。
【図５１Ｂ】[00217]  本発明の一実施形態に従った、本明細書に記載される器具において使用できる圧縮部材の別の実施形態を示す。
【図５２Ａ】[00218]  本発明の一実施形態に従った、本明細書に記載される器具において使用できるシールの別の実施形態を示す。
【図５２Ｂ】[00218]  本発明の一実施形態に従った、本明細書に記載される器具において使用できるシールの別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１５５】
[00219]  以下で添付図面を参照して例示的な実施形態について記載する。本開示の精神及び教示から逸脱することなく多くの異なる形態及び実施形態が可能であるので、本開示は本明細書に述べられる例示的な実施形態に限定されるものと解釈するべきではない。これらの例示的な実施形態は、本開示が網羅的かつ完全であるように、かつ本開示の範囲を当業者に伝えるように提供される。図面において、層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは明確さのために誇張される場合がある。本記載全体を通して、同様の参照番号は同様の要素を指す。
【０１５６】
[00220]  他の規定がある場合を除いて、本明細書で用いられる全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。更に、一般的に使用される辞書で定義されるような用語は、本出願及び関連技術の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈するべきであり、本明細書で明示的に規定される場合を除いて理想化された意味又は過度に形式的な意味に解釈するべきでないことは理解されよう。本明細書における本発明の記載で使用される用語は、特定の実施形態を記載する目的だけのものであり、本発明を限定することは意図されない。本明細書に記載されるものと同様又は同等の多くの方法及び物質が本開示の実施において使用可能であるが、本明細書ではいくつかの例示的な物質及び方法のみを記載する。
【０１５７】
[00221]  本明細書で言及される全ての公報、特許出願、特許、又は他の引例は、全体が参照により本願に含まれる。用語に矛盾がある場合は、本明細書が支配する。
【０１５８】
[00222]  デバイス、システム、方法等を含む本開示の様々な態様は、１つ以上の例示的な実施を参照して説明される。本明細書で用いる場合、「典型的な（exemplary）」及び「例示的な（illustrative）」という用語は、「例、インスタンス、又は例示として機能すること」を意味し、本明細書に開示される他の実施よりも優先される又は有利であると必ずしも解釈するべきではない。更に、本開示又は本発明の「実施（implementation）」又は「実施形態（embodiment）」という場合は、その１つ以上の実施形態に対する具体的な言及を含み、その逆も同様であり、以下の記載でなく添付の特許請求の範囲によって示される本発明の範囲を限定することなく説明のための例を与えることが意図される。
【０１５９】
[00223]  本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、内容上明らかに他の意味が規定される場合を除いて複数の言及を含むことに留意するべきである。従って、例えば「タイル（a tile）」という場合は、１つ、２つ、又はそれ以上のタイルを含む。同様に、複数の指示対象に対する言及は、内容上及び／又は文脈上明らかに他の意味が規定される場合を除いて、単一の指示対象及び／又は複数の指示対象を含むと解釈するべきである。従って、「タイル（tiles）」という場合は、必ずしも複数のそのようなタイルを必要としない。活用とは無関係に、本明細書では１つ以上のタイルが想定されることは認められよう。
【０１６０】
[00224]  本出願全体を通して使用される場合、「〜できる（can）」及び「〜し得る（may）」は、強制の意味でなく許容の意味で使用される（すなわち、その可能性があることを意味する）。更に、「含んでいる（including）」、「有している（having）」、「伴っている（involving）」、「含有している（containing）」、「〜によって特徴付けられる（characterized by）」という用語、それらの変形（例えば「含む（includes）」、「有する（has）」、「伴う（involves）」、「含有する（contains）」等）、及び、特許請求項を含めて本明細書で使用される同様の用語は、包含的である及び／又はオープンエンドであるものとし、「備えている（comprising）」という言葉及びその変形（例えば「備える（comprise、comprises）」と同じ意味を有するものとし、例えば、言及されていない追加の要素又は方法ステップを除外しない。
【０１６１】
[00225]  本明細書で使用される場合、「上部（top）」、「下部（bottom）」、「左（left）」、「右（right）」、「上（up）」、「下（down）」、「上方（upper）」、「下方（lower）」、「内（inner）」、「外（outer）」、「内側（internal）」、「外側（external）」、「内部（interior）」、「外部（exterior）」、「近位（proximal）」、「遠位（distal）」、「前方（forward）」、「後方（reverse）」等の方向の用語及び／又は任意の用語は、単独で用いて相対的な方向及び／又は方位を示すことができ、明細書、発明、及び／又は特許請求の範囲を含む本開示の範囲を限定することは意図されない場合がある。
【０１６２】
[00226]  ある要素が別の要素に「結合されている」、「接続されている」、又は別の要素に「応じる」、又は別の要素「の上にある」という場合、この要素は、別の要素に直接結合されるか、接続されるか、応じるか、もしくは上にある可能性があり、又は介在する要素も存在する可能性があることは理解されよう。これに対して、ある要素が別の要素に「直接結合されている」、「直接接続されている」、「直接応じる」、又は「直接上にある」という場合、介在する要素は存在しない。
【０１６３】
[00227]  本発明の概念の例示的な実施形態について、例示的な実施形態の理想的な実施形態（及び中間構造）の概略図である断面図を参照して本明細書で説明する。このため、例えば製造技法及び／又は公差の結果として、図示された形状からのばらつきが予想される。従って、本発明の概念の例示的な実施形態は本明細書に示される領域の特定の形状に限定されると解釈するべきではなく、例えば製造の結果として生じる形状の逸脱を含む。従って、図面に示された領域は性質上概略的であり、それらの形状はデバイスの領域の実際の形状を示すことは意図されず、例示的な実施形態の範囲を限定することも意図されない。
【０１６４】
[00228]  様々な要素を記述するため、本明細書において「第１」、「第２」等の用語を使用できるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されないことは理解されよう。これらの用語は単に１つの要素を別のものから区別するために用いられる。従って、本実施形態の教示から逸脱することなく、「第１の」要素は「第２の」要素と呼ばれる可能性がある。
【０１６５】
[00229]  また、本明細書に記載される様々な実施は、本開示の範囲から逸脱することなく、記載又は開示される他の任意の実施と組み合わせて利用できることは理解されよう。従って、本開示のいくつかの実施に従った生成物、部材、要素、デバイス、装置、システム、方法、プロセス、組成物、及び／又はキットは、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示される他の実施（システム、方法、装置等を含む）に記載された特性、特徴、コンポーネント、部材、要素、ステップ等を含むか、組み込むか、又は他の方法で備えることができる。このため、１つの実施に関する特定の特徴に対する言及は、実施内での適用のみに限定されると解釈するべきではない。
【０１６６】
[00230]  本明細書で使用される見出しは、整理の目的のためだけのものであり、記載の範囲又は特許請求の範囲を限定するために用いることは意図されない。理解を容易にするため、可能な場合は複数の図に共通する同様の要素を示すために同様の参照番号を用いている。更に、可能な場合は様々な図において要素に同様の番号付けを用いている。更に、特定の要素の代替的な構成はそれぞれ、要素番号に付随した別個の文字を含み得る。
【０１６７】
[00231]  本明細書で用いる場合、「約（about）」という用語は、ほぼ、〜の領域内、概ね、又はおおよそを意味する。「約」という用語は、ある数値範囲と共に使用される場合、明記された数値よりも上及び下に境界を広げることによってその範囲を限定する。一般に、本明細書では「約」という用語を用いて、数値が５％大きく又は小さく限定される。そのような範囲が表された場合、別の実施形態は、一方の特定の値から及び／又は他方の特定の値までを含む。同様に、値の前に「約」を用いることでその値が近似値として表された場合、その特定の値が別の実施形態を形成することは理解されよう。更に、各範囲の終点は他の終点との関連で及び他の終点とは独立しての双方において重要であることは理解されよう。
【０１６８】
[00232]  本明細書で用いる場合、「又は（or）」という言葉は、特定のリスト内のいずれか１つのメンバを意味し、そのリスト内のメンバの任意の組み合わせも含む。
【０１６９】
[00233]  「サンプル」は、動物、動物からの組織もしくは器官、細胞（対象内のもの、対象から直接取得されたもの、もしくは培養中に維持されているかもしくは培養細胞株からの細胞）、細胞溶解物（もしくは溶解物画分）もしくは細胞抽出物、細胞、細胞物質、もしくはウイルス物質（例えばポリペプチドもしくは核酸）に由来する１つ以上の分子を含有する溶液、又は、非自然発生の核酸を含有する溶液を意味し、本明細書で記載されるようにアッセイされる。また、サンプルは、宿主もしくは病原体の細胞、細胞成分、又は核酸を含有する場合も含有しない場合もある任意の体液又は排出物（例えば、限定ではないが、血液、尿、便、唾液、涙、胆汁、又は脳脊髄液）であり得る。
【０１７０】
[00234]  本明細書で用いる場合、「核酸」という言葉は、自然発生又は合成のオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドを指し、ＤＮＡ又はＲＮＡ又はＤＮＡ−ＲＮＡハイブリッド、一本鎖又は二本鎖、センス又はアンチセンスにかかわらず、ワトソンクリック塩基対合によって相補的核酸に対するハイブリダイゼーションが可能なものである。また、本発明の核酸は、ヌクレオチド類似体（例えばＢｒｄＵ）及び非リン酸ジエステルインターヌクレオシド（internucleoside）結合（例えばペプチド核酸（ＰＮＡ）又はチオジエステル（thiodiester）結合）も含み得る。特に、核酸は、限定はないが、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ｇＤＮＡ、ｓｓＤＮＡ、ｄｓＤＮＡ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【０１７１】
[00235]  「プローブ」、「プライマー」、又は「オリゴヌクレオチド」は、相補配列（「標的」）を含有する第２の核酸分子に対して塩基対合できる定義された配列の一本鎖核酸分子を意味する。得られるハイブリッドの安定性は、発生する塩基対合の長さ、ＧＣ含量、及び程度に依存する。塩基対合の程度は、プローブと標的分子との相補性の程度及びハイブリダイゼーション条件の厳密さの程度のようなパラメータに影響される。ハイブリダイゼーションの厳密さの程度は、温度、塩濃度、及びホルムアミド等の有機分子の濃度のようなパラメータに影響され、当業者に既知の方法によって決定される。プローブ、プライマー、及びオリゴヌクレオチドは、当業者に周知の方法によって、放射能によって、蛍光によって、又は非放射性に、検出可能に標識することができる。ｄｓＤＮＡ結合色素を用いてｄｓＤＮＡを検出することができる。「プライマー」は特にポリメラーゼによって拡張されるように構成されるのに対し、「プローブ」又は「オリゴヌクレオチド」はそのように構成される場合もそうでない場合もあることは理解されよう。
【０１７２】
[00236]  「ｄｓＤＮＡ結合色素」は、二本鎖ＤＮＡに結合された場合、一本鎖ＤＮＡに結合された場合又は溶液中で遊離している場合とは異なるように蛍光を発する、通常はより強く蛍光を発する色素を意味する。ｄｓＤＮＡ結合色素に言及するが、本明細書において任意の適切な色素を使用できることは理解されよう。そのいくつかの非限定的な例示の色素は、参照により本願に含まれる米国特許第７，３８７，８８７号に記載されている。核酸の増幅及び融解を検出するために他の信号生成物質を用いることも可能であり、例としては、当技術分野において既知の酵素、抗体等がある。
【０１７３】
[00237]  「特異的にハイブリダイゼーションする」は、プローブ、プライマー、又はオリゴヌクレオチドが、極めて厳密な条件下で実質的に相補的な核酸（例えばサンプル核酸）を認識して物理的に相互作用（すなわち塩基対合）し、かつ、他の核酸とは実質的に塩基対合しないことを意味する。
【０１７４】
[00238]  「極めて厳密な条件」は、典型的に、ほぼ融解温度（Ｔｍ）マイナス５℃（すなわちプローブのＴｍよりも５°低い）で発生することを意味する。機能上、極めて厳密な条件は、少なくとも８０％の配列同一性を有する核酸配列を同定するため用いられる。
【０１７５】
[00239]  本明細書で用いる場合、「クロッシングポイント（crossing point）」（Ｃｐ）（又はサイクル閾値（Ｃｔ）、定量化サイクル（Ｃｑ）、又は当技術分野で使用される同義語）は、実験によって決定される、所与のＰＣＲ生成物（例えば標的又は１もしくは複数の内部標準物質）について何らかの閾値よりも高い蛍光信号を取得するのに必要なＰＣＲサイクル数を指す。各反応が閾値より高くなるサイクルは、ＰＣＲ反応の開始時に存在する標的（すなわち反応テンプレート）の量に依存する。閾値は典型的に、背景蛍光よりも高い生成物の蛍光信号が検出可能であるポイントに設定できる。しかしながら、他の閾値も使用できる。何らかの任意の閾値を設定する代わりに、１次、２次、又はｎ次の導関数が最大値を有する反応のポイントを計算し、増幅曲線の曲率が最大であるサイクルを決定することによって、Ｃｐを決定してもよい。例示的な導関数法は、参照により全体が本願に含まれる米国特許第６，３０３，３０５号に教示されている。それにもかかわらず、比較される全ての反応に同一の閾値が使用されるならば、閾値がどこにどのように設定されるかはあまり重要でない。当技術分野で既知のように他のポイントを使用することも可能であり、そのようなポイントは本明細書で検討される方法のいずれにおいてもＣｐ、Ｃｔ、又はＣｑの代わりに使用できる。
【０１７６】
[00240]  ＰＣＲは本明細書の例において使用される増幅方法であるが、プライマーを使用するいかなる増幅方法も適切であり得ることは理解されよう。そのような適切な手順には、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、鎖置換増幅（ＳＤＡ：strand displacement amplification）、核酸塩基配列増幅（ＮＡＳＢＡ：nucleic acid sequence-based amplification）、カスケードローリングサークル増幅（ＣＲＣＡ：cascade rolling circle amplification）、ＤＮＡのループ媒介等温増幅（ＬＡＭＰ：loop-mediated isothermal amplification）、等温キメラプライマー核酸増幅（ＩＣＡＮ：isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acid）、標的ベースヘリカーゼ依存増幅（ＨＤＡ：target based-helicase dependent amplification）、転写媒介性増幅（ＴＭＡ：transcription-mediated amplification）等が含まれる。従って、ＰＣＲという用語を使用する場合、他の代替的な増幅方法を含むことが理解されよう。個別サイクルなしの増幅方法では、複数のサイクル又はＣｐで測定が行われる場合は反応時間を使用することができ、本明細書に記載される実施形態において追加のＰＣＲサイクルが加えられる場合は追加の反応時間を加えることができる。これに応じてプロトコルを調整する必要があり得ることは理解されよう。
【０１７７】
[00241]  本明細書で用いる場合、「温度制御要素」という用語は、サンプルに熱を加えるか又はサンプルから熱を取り除くデバイスを指す。温度制御要素の説明のための例は、限定ではないが、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ、正温度係数ヒータ、及びそれらの組み合わせを含む。温度制御要素は、複数のヒータ、クーラ、ペルチェ素子等を含み得る。一態様において、所与の温度制御要素は２種以上のヒータ又はクーラを含み得る。例えば、温度制御要素の説明のための例は、ペルチェ素子であって、この素子の上面及び／又は下面に適用された別個の抵抗ヒータを備えたものを含み得る。本明細書全体を通して「ヒータ」という用語を使用するが、サンプルの温度を調整するために他の温度制御要素を使用できることは理解されよう。
【０１７８】
[00242]  本明細書における様々な例は人の標的及び人の病原体に言及するが、これらの例は単に説明のためのものである。本明細書に記載される方法、キット、及びデバイスを用いて、人のサンプル、家畜サンプル、工業サンプル、及び環境サンプルを含む、多種多様なサンプルから多種多様な核酸配列を検出及び配列決定することができる。
【０１７９】
[00243]  本明細書に開示される様々な実施形態は、自己完結型の核酸分析パウチを用いて、例えば単一の閉鎖系における抗原及び核酸配列のような様々な生物学的物質の存在についてサンプルをアッセイする。パウチ及びこのパウチと共に使用される器具を含むそのようなシステムは、米国特許第８，３９４，６０８号、第８，８９５，２９５号、及び米国特許出願第２０１４−０２８３９４５号に、更に詳しく開示されている。これらは参照により本願に含まれる。しかしながら、そのようなパウチは単なる例示であり、本明細書で検討される核酸の調製及び増幅反応は、当技術分野において既知である様々な核酸の精製及び増幅システムを用いて、９６ウェルプレート、他の構成のプレート、アレイ、カルーセル等を含む、当技術分野において既知の様々な開放系又は閉鎖系のサンプル容器のいずれにおいても実行できる。「サンプルウェル」、「増幅ウェル」、「増幅容器」等という用語を本明細書で用いるが、これらの用語は、これらの増幅システムで使用されるウェル、チューブ、及び他の様々な反応容器を包含することが意図される。一実施形態では、複数の病原体のアッセイを行うためにパウチが用いられる。パウチは、例示的に閉鎖系においてサンプルウェルとして使用される１つ以上のブリスタを含み得る。例として、任意選択的に使い捨て可能なパウチ内で様々なステップを実行することができる。様々なステップは、核酸調製、一次大容量（primary large volume）マルチプレックスＰＣＲ、一次増幅生成物の希釈、及び、任意選択的なリアルタイム検出又は融解曲線分析のような増幅後分析で終わる二次ＰＣＲを含む。更に、本発明のパウチ内で様々なステップを実行できるが、特定の用途ではそれらのステップの１つ以上が省略され、それに応じてパウチ構成が変更され得ることは理解されよう。
【０１８０】
[00244]  本明細書では、様々な部品、コンポーネント、及びサブアセンブリが記載される。これらの部品、コンポーネント、及びサブアセンブリの多くは、図３Ａの器具８００又は図３Ｂの器具９００を参照して記載されるが、様々な部品、コンポーネント、及びサブアセンブリは交換可能であり、他の１つ又は複数の器具と共に使用され得ることが想定される。本明細書では全ての互換できる組み合わせが想定される。
【０１８１】
[00245]  次に図１を参照すると、サンプル内に存在し得る微生物又は核酸（例えば未知の微生物又は核酸）の迅速な抽出及び分析及び同定のための全体的なワークフロー１００の概要が図示されている。ワークフロー１００のステップは、様々な独立した器具及びデバイスを用いて手作業で実行することができる。しかしながら、好ましくは、これらのステップのいくつか又は全ては、以下の図面及びそれらに伴う説明を参照して本明細書で詳述される自己完結型の核酸アッセイデバイス（すなわち「パウチ」）を用いて自動化することができる。パウチ及びこのパウチと共に使用される器具を含むそのような自動化システムは、米国特許第８，３９４，６０８号、第８，８９５，２９５号、及び米国特許出願第２０１４−０２８３９４５号に、更に詳しく開示されている。これらは参照により本願に含まれる。ワークフロー１００のフローチャートに記載されているステップの各々は、本明細書において更に詳しく説明される。
【０１８２】
[00246]  第１のステップにおいて、ワークフロー１００はサンプルを提供するステップ１１０を含む。上記の定義セクションで詳しく規定した通り、サンプルは基本的に、本明細書で記載されるアッセイ及びシステムに従って同定できる微生物又は核酸又は核酸のアレルを含有すると推測されるいずれかの物質（例えば体液、表面のスワブ、環境サンプル等）とすることができる。
【０１８３】
[00247]  第２のステップにおいて、ワークフロー１００はサンプル調製ステップ１１５を含む。サンプル調製は、ステップ１１０で提供されたサンプルの種類に応じて異なる可能性がある。例えば、血液サンプルは便サンプルとは異なる調製を行い、喀痰又は唾液サンプルは異なる処置を行う場合がある。ワークフローに応じて、分析の前にサンプルの水和又は希釈のため、水、サンプルバッファ、又は別の流体を提供することができる。同様にサンプルの調製は、限定ではないが緩衝剤、安定剤、プロテアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ阻害剤、リボヌクレアーゼ、リボヌクレアーゼ阻害剤、リゾチーム、還元剤等の成分を追加することを含み得る。あるいは、そのような成分をサンプルバッファに含ませるか、又はパウチ内での下流サンプル調製のような別のサンプル調製を行った後に下流で追加することも可能である。そのような添加剤の選択はサンプルの種類及び望ましい別の処理に依存することは理解されよう。いくつかの実施形態における特定のサンプルの種類は以下のステップの前にサンプル調製を必要としない場合があること、サンプル調製ステップは省略され得ることは理解されよう。
【０１８４】
[00248]  第３のステップにおいて、ワークフロー１００は、例示的にパウチであるサンプル容器を提供するステップ１２０を含む。パウチ並びにパウチの外部及び内部のコンポーネントについては以下で詳述する。しかしながら簡潔に述べると、例示的なパウチは自己完結型のアッセイデバイスであり、サンプル内に存在し得る標的微生物及び／又は核酸を分析及び同定するために構成されている。好ましくは、パウチは、サンプル内に存在し得る標的微生物及び／又は核酸を分析及び同定するための凍結乾燥させた試薬、酵素、プライマー等を収容している。一実施形態において、パウチは、パウチによって画定された隔離内部エンベロープ内にサンプル及び水和緩衝液を受容するように構成されたいわゆる「装備品（fitment）」を含む。一実施形態において、装備品は、標的微生物及び／又は核酸の分析及び同定を実行するためサンプル及び試薬を収容する個別の流体処理領域を含み得る。
【０１８５】
[00249]  第４及び第５のステップにおいて、ワークフロー１００は、サンプル及び水和溶液（例えば水）を装備品内に注入するステップ１２５及び１３０を含む。一実施形態において、装備品は、サンプル及び水和溶液を、サンプル及び試薬を収容するための個別の流体処理領域に自動投入するように構成されている。例示的な装備品の構成、及びパウチを装填するための例示的な手順については、後に実施例２において詳述する。
【０１８６】
[00250]  サンプル及び水和溶液がパウチに投入された状態で、以降の自動化処理のためにパウチを器具に装填することができる。サンプルがパウチ内に投入された後にこれを処理及び分析するための様々なシステム及び方法については、本明細書で後に詳述する。しかしながら簡潔に述べると、例示的なワークフロー１００は、微生物又は細胞（存在する場合）を溶解して、下流での増幅及び検出のために核酸（例えばＤＮＡ及び／又はＲＮＡ）を遊離させるステップ１３５を含む。以下で詳しく検討されるように、溶解はパウチ内でビーズ破砕ステップによって達成できる。更に、ワークフロー１００は、微生物又は細胞から遊離された核酸を環境から回収する核酸回収ステップ１４０を含む。以下で詳しく検討されるように、核酸は、特別にコーティングした電磁ビーズによって溶解から回収することができる。電磁ビーズは、器具に含まれる磁石によって回収できる。更にワークフロー１００は、回収した核酸を洗浄して溶解から残屑を取り除き、次いで核酸をビーズから溶出させるステップ１４５を含む。以下で詳しく検討されるように、洗浄及び溶出手順は電磁ビーズ及び磁石の組み合わせを用いて達成できる。溶出後、ワークフロー１００は、核酸を増幅する第１のＰＣＲステップ１５０と、ステップ１５０からの増幅した核酸を希釈した後、ステップ１１０で取得したサンプルから標的核酸の存在を検出する（１６０）ため更に特異的に増幅及びアッセイを行う第２の別個のＰＣＲステップ１５５と、を含む。第１及び第２のＰＣＲステップ並びにサンプルからの標的核酸の検出については、以下で詳しく検討されると共に、参照により含まれる上記の特許出願でも検討されている。
【０１８７】
[00251]  図１のワークフローは単なる例示であり、ステップのいくつかは省略されるか又は組み合わされる場合があることは理解されよう。
【０１８８】
[00252]  次に図２を参照すると、様々な実施形態において使用できるか又は様々な実施形態のために再構成できる例示的なパウチ５１０が示されている。パウチ５１０は米国特許第８，８９５，２９５号の図１５と同様であり、同様の品目には同じ番号が付けられている。装備品５９０には入口チャネル５１５ａ〜５１５ｌが設けられ、これらは試薬貯蔵部又は廃棄物貯蔵部としても機能する。以下で詳しく説明するように、装備品５９０は、装備品から閉じたパウチ環境内へサンプル及び試薬を導入するための装填アタッチメントとして機能する。例示的に、試薬は装備品５９０内で凍結乾燥させ、使用前に再水和することができる。ブリスタ５２２、５４４、５４６、５４８、５６４、及び５６６は、それぞれチャネル５１４、５３８、５４３、５５２、５５３、５６２、及び５６５を備え、米国特許第８，８９５，２９５号の図１５と同じ番号のブリスタと同様である。図２の第２段階の反応ゾーン５８０は米国特許第８，８９５，２９５号のものと同様であるが、高密度アレイ５８１の第２段階ウェル５８２は多少異なるパターンに配列されている。図２の高密度アレイ５８１のより円形のパターンでは角部のウェルがないので、第２段階ウェル５８２のいっそう均一な充填が可能となる。図示のように、高密度アレイ５８１は１０２の第２段階ウェル５８２を備えている。パウチ５１０は、FilmArray（登録商標）instrument（BioFire Diagnostics,LLC、ユタ州ソルトレークシティ）で使用するのに適している。しかしながら、このパウチの実施形態は単なる例示であることは理解されよう。
【０１８９】
[00253]  他の容器を使用することも可能であるが、例示としてパウチ５１０は、２層の可撓性プラスチックフィルム又は他の可撓性材料で形成されている。材料は例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、及びそれらの混合物等であり、パウチ５１０は、押し出し成形、プラズマ堆積、及び積層を含む当技術分野において既知の任意のプロセスによって作製できる。また、アルミニウム積層を用いた金属フォイル又はプラスチックも使用できる。共に密封してブリスタ及びチャネルを形成できる他のバリア材料も当技術分野において既知である。プラスチックフィルムを用いる場合、これらの層は、例示的に熱シールによって接合することができる。例示的に、材料は低い核酸結合能を有する。
【０１９０】
[00254]  蛍光による監視を用いる実施形態では、動作波長において吸収度及び自家蛍光が充分に低いプラスチックフィルムが好適である。そのような材料は、様々なプラスチック、様々な可塑剤、及び複合比、並びにフィルムの様々な厚さを試験することによって特定できる。アルミニウム又は他のフォイル積層を用いるプラスチックでは、蛍光検出デバイスによって読み取られるパウチの部分はフォイルなしにしておくことができる。例えば、パウチ５１０の第２段階反応ゾーン５８０の第２段階ウェル５８２で蛍光が監視される場合、ウェル５８２における一方又は双方の層をフォイルなしにしておく。ＰＣＲの例では、約０．００４８インチ（０．１２１９ｍｍ）厚さのポリエステル（デラウェア州ウイルミントンDupont社のMylar）及び０．００１〜０．００３インチ（０．０２５〜０．０７６ｍｍ）厚さのポリプロピレンフィルムから成るフィルム積層物が良好に機能する。例示的に、パウチ５１０は、入射光の約８０〜９０％を透過することができる透明材料で作製される。
【０１９１】
[00255]  例示的な実施形態では、ブリスタ及びチャネルに対して例えば空気圧等の圧力を加えることによって、ブリスタ間で物質を移動させる。従って、圧力を用いる実施形態では、圧力によって所望の効果を達成できるように、パウチ材料は例えば充分に可撓性である。本明細書で用いる場合、「可撓性」という用語はパウチ材料の物理的特性を表す。本明細書において「可撓性」という用語は、亀裂、破損、細かいひび割れ等を生じることなく本明細書で使用される圧力レベルによって容易に変形可能なものと規定される。例えば、Saran（商標）ラップ及びZiploc（登録商標）バッグ等の薄いプラスチックシート、並びにアルミニウムフォイル等の薄い金属フォイルは可撓性である。しかしながら、空気圧を用いる実施形態であっても、可撓性である必要があるのはブリスタ及びチャネルの特定の領域のみである。更に、ブリスタ及びチャネルが容易に変形可能である限り、可撓性である必要があるのはブリスタ及びチャネルの一方側のみである。パウチ５１０の他の領域は、剛性材料で作製するか又は剛性材料で補強することが可能である。
【０１９２】
[00256]  例示として、パウチ５１０にはプラスチックフィルムが使用される。例えばアルミニウム又は他の適切な材料の金属シートを圧延又は他の方法で切断して、隆起面パターンを有するダイを生成することができる。例えば１９５℃の動作温度に調節した空気プレス（例えばウイスコンシン州ミルトンJanesville Tool Inc.のA-5302-PDS）に取り付けた場合、空気プレスは印刷機と同様に作用し、ダイがプラスチックフィルムと接触している箇所だけでフィルムのシール面を溶融させる。ＰＣＲプライマー（例えばフィルム上に点在させ、乾燥粉末にするか又はピル形態で提供される）、抗原結合物質、電磁ビーズ、及びケイ酸ジルコニウムビーズのような様々なコンポーネントは、パウチ５１０を形成する際に様々なブリスタ内に密封することができる。サンプル処理のための試薬は、一括して又は個別に、密封前にフィルム上に点在させることができる。一実施形態では、ポリメラーゼ及びプライマーとは別にヌクレオチド三リン酸（ＮＴＰ）を提供し、反応が水性サンプルによって水和されるまでポリメラーゼの活性を基本的に排除する。水和前に水性サンプルが加熱された場合、これは真のホットスタートＰＣＲのための条件を生成し、高価な化学ホットスタートコンポーネントの必要性を低減させるか又は排除する。
【０１９３】
[00257]  パウチ５１０は、米国特許第８，８９５，２９５号に記載されたものと同様に使用することができる。１つの例示的な実施形態では、試験対象のサンプル（１００μｌ）及び溶解緩衝液（２００μｌ）を含む３００μｌの混合物を、装備品５９０の入口チャネル５１５ａの近くの注入ポート（図示せず）に注入して、このサンプル混合物を入口チャネル５１５ａ内に引き入れる。また、装備品５９０の入口チャネル５１５ｌに隣接した第２の注入ポート（図示せず）に水を注入し、装備品５９０に設けられたチャネル（図示せず）を介して分配させることにより、入口チャネル５１５ｂ〜５１５ｌに前もって乾燥形態で提供されている最大で１１の異なる試薬を水和させる。これらの試薬は例えば、凍結乾燥ＰＣＲ試薬、ＤＮＡ抽出試薬、洗浄液、免疫測定試薬、又は他の化学物質を含み得る。例示として試薬は、核酸抽出、第１段階マルチプレックスＰＣＲ、マルチプレックス反応の希釈、及び第２段階ＰＣＲ試薬の調製、並びに制御反応のためのものである。図２に示されている実施形態では、注入する必要があるものは、一方の注入ポートのサンプル溶液と他方の注入ポートの水だけである。注入後、これら２つの注入ポートを密封してもよい。パウチ５１０及び装備品５９０の様々な構成の更なる詳細については、すでに参照により本願に含めた米国特許第８，８９５，２９５号を参照のこと。
【０１９４】
[00258]  図３Ａは、パウチ５１０と共に使用できる例示的な器具８００の分解図を示す。器具８００は、ケーシングの壁を形成するか又はケーシング内に搭載することができる支持部材８０２を含む。器具８００は、支持部材８０２に対向して配置される第２の支持部材（図示せず）も含むことができ、これらの支持部材によってパウチを所定位置に保持できるようになっている。一実施形態において、第２の支持部材は任意選択的に、パウチ５１０の挿入及び引き抜きを可能とするように支持部材８０２に対して移動可能である。例示的に、一度パウチ５１０が器具８００に挿入されたら、パウチ５１０を蓋（図示せず）で覆ってもよい。別の実施形態では、双方の支持部材は固定されており、パウチ５１０は他の機械手段によって又は空気圧によって所定位置に置くことができる。
【０１９５】
[00259]  以下で詳しく検討するように、器具８００は、パウチ５１０の装備品からパウチブリスタ内へサンプル及び試薬を移動させるため使用できるピストンアレイ８６９（例えば空気圧ピストンアレイ）と、パウチ５１０のブリスタ間で流体を移動させるため使用できる袋アセンブリ８０８と、を含む。ピストンアレイ８６９及び袋アセンブリ８０８は、圧縮ガスソース８９５に流体結合することができる。器具８００は、例えばパウチ５１０の１つ以上のエリアで蛍光を励起して蛍光データを収集するため使用できる光学アレイも含む。器具８００は、制御及びデータ収集のため器具８００の１つ以上のコンポーネントにリンクできるコンピュータ８９４も含む。コンピュータは、スタンドアロンのデバイスとすることができ、又はオンボードＣＰＵであってもよいことは理解されよう。
【０１９６】
[00260]  パウチ（例えばパウチ５１０）にサンプル及び装備品内の試薬用の水和緩衝液を充填するための手順については、以下で実施例２において詳しく検討する。パウチ５１０が器具８００に配置されると、パウチ５１０は、例えば流体移動、細胞溶解、核酸回収、第１段階ＰＣＲ、第２段階ＰＣＲ、及び蛍光検出を実行する器具の様々なシステム及びサブアセンブリに接触し得る。パウチ５１０を器具に挿入した後、流体が逆流して注入ポートから流出するのを防ぐと共に装備品内での試薬の混合を防ぐため、注入ポート及び装備品を熱シールデバイスで密封することができる。密封後、ピストンアレイ８６９を用いてサンプルを装備品から溶解ブリスタ内へ注入することができる。
【０１９７】
[00261]  図３Ａは、スロット８０４を貫通してパウチ５１０に接触するビーズビーターアセンブリの一部を示している。ビーズビーターアセンブリは、溶解ブリスタ５２２に隣接して位置決めされ、サンプル内の細胞を溶解するために使用できる。ビーズビーターアセンブリは、図３Ａに示す器具８００の支持部材８０２の第１の側８１１に搭載することができる。ブレードやビーターアーム等が、スロット８０４を貫通してパウチ５１０に接触できる。ビーズビーターアセンブリは、ブレード又はビーターアームを駆動するために構成された駆動モータを含む。１つの例示的な実施形態において、モータは、支持部材８０２に搭載されたMabuchi RC-280SA-2865DCモータ（日本国千葉県）である。１つの例示的な実施形態において、モータは５，０００〜２５，０００ｒｐｍで、更に例示的には１０，０００〜２０，０００ｒｐｍで、更に例示的には約１５，０００〜１８，０００ｒｐｍで回転する。Mabuchiモータでは、７．２Ｖが溶解に充分なｒｐｍを与えることがわかっている。しかしながら、ブレードがパウチ５１０に衝突している場合、実際の速度は多少遅くなり得ることは理解されよう。使用されるモータ及びパドルに応じて、他の電圧及び速度を溶解のために用いることも可能である。任意選択的に、溶解ブリスタ５２２に隣接した袋８２２内へ、制御された少量の空気を提供してもよい。いくつかの実施形態では、隣接した袋に１以上の少量の空気を部分的に充填すると、溶解プロセス中の溶解ブリスタの位置決め及び支持に役立つことがわかっている。あるいは、例えば溶解ブリスタ５２２の周りで剛性のもしくは柔軟なガスケット又は他の保持構造のような他の構造を用いて、溶解中にパウチ５１０を拘束することも可能である。また、ビーズビーターアセンブリは単なる例示であり、サンプルの粉砕、振とう、又はボルテックスのために他のデバイスも使用できることは理解されよう。
【０１９８】
[00262]  回転ブレード又はパドルを用いた詰め込みについて検討するが、サンプルの振とう又はボルテックス用のビーズ粉砕コンポーネントの他の実施形態も想定されることは理解されよう。一実施形態では、ビーターバー（beater bar）の代わりに玉軸受又はころ軸受を含む軸受を用いてもよい。
【０１９９】
[00263]  一度サンプル材料が充分に溶解したら、サンプルを核酸抽出ゾーンへ移動させる。例示的に、サンプルをチャネル５３８、ブリスタ５４４、及びチャネル５４３を介してブリスタ５４６へ移動させ、このゾーン内で、シリカでコーティングされた電磁ビーズ５３３のような核酸結合物質とサンプルを混合する。あるいは、電磁ビーズ５３３をチャネル５４３を介してブリスタ５４４へ、次いでチャネル５３８を介してブリスタ５２２へ移動させてもよい。混合物は、例示的に約１０秒〜１０分までの適切な時間長にわたってインキュベートさせる。器具内でブリスタ５４６に隣接して配置された格納式磁石が、溶液から電磁ビーズ５３３を捕獲することで、ブリスタ５４６の内面にペレットを形成する。ブリスタ５２２内でインキュベーションが行われる場合は、溶液の複数部分を捕獲のためブリスタ５４６へ移動させる必要があり得る。次いで液体をブリスタ５４６から出し、ブリスタ５４４を介してブリスタ５２２内へ戻す。ブリスタ５２２はこの時点で廃棄物の容器として使用される。注入チャネル５１５ｃ〜５１５ｅの１つ以上からの１以上の洗浄緩衝液が、ブリスタ５４４及びチャネル５４３を介してブリスタ５４６に与えられる。任意選択的に、磁石は引っ込められ、ブリスタ５４４及び５４６間でチャネル５４３を介して電磁ビーズ５３３を往復移動させることによってビーズが洗浄される。一度電磁ビーズ５３３が洗浄されたら、磁石の活性化によって電磁ビーズ５３３をブリスタ５４６内で再び捕獲し、次いで洗浄液をブリスタ５２２に移動させる。このプロセスを必要に応じて繰り返して、核酸結合電磁ビーズ５３３から溶解緩衝液及びサンプル残屑を洗浄することができる。
【０２００】
[00264]  それぞれのサンプル種類が異なる問題を有することは理解されよう。芽胞は、溶解のために相当のビーズ破砕を必要とし得るが、これは、同量のビーズ破砕によって方向が変わる（sheer）可能性のあるゲノムＤＮＡでは問題を生じ得る。症候群パネル（syndromic panel）手法では、ウイルス、グラムポジティブバクテリア、グラム陽性菌、グラム陰性菌、及び真核生物について、全て同一混合物内で試験を行う場合がある。更に、細菌試験であっても、ゲノム及びプラスミドによる配列の双方について試験を行う場合がある。単一ビーズ破砕プロトコルは、全てのサンプル種類には不適切である可能性がある。
【０２０１】
[00265]  従って、複数のビーズ粉砕ステップの各々の後に収集ステップを行うビーズ破砕プロトコルを用いることができる。この実施形態において、ビーズ粉砕はブリスタ５２２内で、より容易に溶解される構造の大部分を溶解するのに充分な第１の時間長にわたって行われる。次いで、解放された核酸を電磁ビーズ５３３で捕獲するため、サンプルの一部又は全てをブリスタ５４６へ移動させることができる。次いで残りのサンプルに、任意選択的により高速で、追加の時間長にわたってビーズ粉砕を行うことで、より強靭なサンプルを溶解し、その後捕獲することができる。所望の場合、追加のビーズ破砕後に電磁ビーズで捕獲することを、芽胞及びオーシスト等の強靭なサンプルが溶解して核酸が捕獲されるまで実行できる。そのような複数ビーズ粉砕ステップは、強靭なサンプルの溶解を行うと同時に、長い核酸の捕獲を可能とする。ビーズ粉砕の長さ及び強度は、ビーズ粉砕及び捕獲サイクルの数と共に、サンプル種類及びサンプル内に存在し得る標的の種類に基づいて調整できることは理解されよう。また、このような方法を任意のサンプル容器で使用し、収集を他の任意のサンプル容器で実行できることは理解されよう。溶解ゾーンでビーズ粉砕が行われると共に核酸抽出ゾーンで収集が行われる閉鎖系は、単なる例示である。
【０２０２】
[00266]  洗浄の後、注入チャネル５１５ｆに保管された溶出緩衝液をブリスタ５４８に移動させ、磁石を引っ込める。溶液はチャネル５５２を介してブリスタ５４６と５４８との間で循環して、ブリスタ５４６内の電磁ビーズ５３３のペレットを破壊し、捕獲した核酸をビーズから分離させて溶液内に入れる。磁石を再び活性化して、ブリスタ５４６内の電磁ビーズ５３３を捕獲し、溶出核酸溶液をブリスタ５４８に移動させる。
【０２０３】
[00267]  再び図２を参照すると、注入チャネル５１５ｇからの第１段階ＰＣＲマスター混合物はブリスタ５４８内で核酸サンプルと混合される。任意選択的に、この混合物は、チャネル５５３を介して５４８と５６４との間で混合物を移動させることによって混合される。いくつかの混合サイクル後、溶液はブリスタ５６４内に収容され、ここで、各標的に少なくとも１つのプライマーセットずつの第１段階ＰＣＲプライマーのペレットが提供され、第１段階マルチプレックスＰＣＲが実行される。ＲＮＡ標的が存在する場合、第１段階マルチプレックスＰＣＲの前に又は同時にＲＴステップを実行することができる。器具における第１段階マルチプレックスＰＣＲ温度サイクリングは例示的に１５〜２０サイクル実行されるが、特定の用途の要件に応じて他の増幅レベルが望ましい場合もある。第１段階ＰＣＲマスター混合物は、当技術分野において既知の様々なマスター混合物のうち任意のものとすればよい。１つの例示的な例において、第１段階ＰＣＲマスター混合物は、１サイクル当たり２０秒以下を要するＰＣＲプロトコルと共に用いるため、参照により本願に含まれるＵＳ２０１５／０１１８７１５号に開示された化学物質のいずれかとすればよい。
【０２０４】
[00268]  第１段階ＰＣＲの所望の数のサイクルを行った後、例えば、サンプルのほとんどをブリスタ５４８に戻してブリスタ５６４内に少量だけを残し、注入チャネル５１５ｉから第２段階ＰＣＲマスター混合物を追加することによって、サンプルを希釈することができる。あるいは、希釈緩衝液を５１５ｉからブリスタ５６６へ移し、次いで流体をブリスタ５６４と５６６との間で往復移動させることによってブリスタ５６４内の増幅サンプルと混合させることができる。所望の場合、注入チャネル５１５ｊ及び５１５ｋからの希釈緩衝液を用いて希釈を数回繰り返すことができ、又は、注入チャネル５１５ｋはシークエンシングもしくは他のＰＣＲ後分析のために取っておき、注入チャネル５１５ｈから第２段階ＰＣＲマスター混合物を希釈した増幅サンプルの一部又は全部に追加することができる。希釈ステップ数を変更することで、又は希釈緩衝液もしくは第２段階ＰＣＲマスター混合物との混合前に廃棄されるサンプルの割合を変更することで、希釈レベルを調整できることは理解されよう。第２段階ＰＣＲマスター混合物は、例えばポリメラーゼ、ｄＮＴＰ、及び適切な緩衝剤のような増幅用の成分を含むが、特に非ＰＣＲ増幅方法では他の成分も適切であり得る。所望の場合、サンプルと第２段階ＰＣＲマスター混合物のこの混合物を、第２段階の増幅のため第２段階ウェル５８２へ移動させる前にブリスタ５６４内で予熱してもよい。このような予熱は、第２段階ＰＣＲ混合物におけるホットスタート成分（抗体、化学物質、又は他のもの）の必要性を軽減することができる。
【０２０５】
[00269]  例示的な第２段階ＰＣＲマスター混合物は不完全であり、充分なプライマー対を含まないので、１０２の第２段階ウェル５８２の各々には特定のＰＣＲプライマー対が予め組み込まれている。所望の場合、第２段階ＰＣＲマスター混合物は他の反応成分を充分に含まない場合があるので、これらの成分も第２段階ウェル５８２に予め組み込むことができる。各プライマー対は第１段階ＰＣＲプライマー対と同様もしくは同一であるか、又は第１段階プライマー対内にネスト化することができる。ブリスタ５６４から第２段階ウェル５８２へのサンプル移動によってＰＣＲ反応混合物が完成する。一度高密度アレイ５８１が充填されたら、当技術分野において既知のように任意の数の手段によって個々の第２段階反応をそれぞれの第２段階ブリスタ内に密封する。二次汚染を生じることなく高密度アレイ５８１を充填して密封する例示的な方法は、すでに参照により本願に含めた米国特許第８，８９５，２９５号で検討されている。例示的に、高密度アレイ５８１のウェル５８２内の様々な反応は、例えば１つ以上のペルチェ素子によって同時に熱サイクリングを行うが、熱サイクリングのための他の手段も当技術分野において既知である。例えば、支持８０２の第２の側８１４に、例示的にペルチェヒータのような１対の加熱／冷却デバイスが搭載されている。第１段階ヒータ８８６は、第１段階ＰＣＲのブリスタ５４８、５６４の一方又は双方の内容物を加熱及び冷却するように位置決めされている。第２段階ヒータ８８８は、第２段階ＰＣＲのためのパウチ５１０の第２段階ブリスタ５８２の内容物を加熱及び冷却するように位置決めされている。しかしながら、特定の用途に合わせて適宜、これらのヒータは他の加熱目的にも使用できること、及び他のヒータも含まれ得ることは理解されよう。
【０２０６】
[00270]  いくつかの実施形態において、第２段階ＰＣＲマスター混合物は、増幅を示す信号を発生させるためのdsDNA結合色素LCGreen（登録商標）Plus（BioFire Diagnostics,LLC）を含む。しかしながら、この色素は単なる例示であること、及び他の信号を使用できることは理解されよう。例えば、当技術分野において既知のように、蛍光、放射能、化学発光、酵素等によって標識される他のｄｓＤＮＡ結合色素及びプローブを使用できる。あるいは、アレイ５８１のウェル５８２が信号を発生させず、以降の処理によって結果を報告することも可能である。
【０２０７】
[00271]  空気圧を用いてパウチ５１０内の物質を移動させる場合、一実施形態では「袋」を使用することができる。袋アセンブリ８１０は、一部が図３Ａ及び図４に示されており、複数の膨張可能袋８２２、８４４、８４６、８４８、８６４、及び８６６を収容した袋プレート８２４を含む。これらの袋の各々は、例えば圧縮ガスソースによって個々に膨張可能である。袋アセンブリ８１０は圧縮ガスが与えられ、複数回使用される可能性があるので、パウチよりも強靭かつ厚い材料で作製され得る。あるいは、袋８２２、８４４、８４６、８４８、８６４、及び８６６は、ガスケット、シール、バルブ、及びピストンと共に固定された一連のプレートから形成してもよい。他の構成も本発明の範囲内である。
【０２０８】
[00272]  二次ＰＣＲ反応の成功は、マルチプレックス第１段階反応によって発生したテンプレートに左右される。典型的に、ＰＣＲは高い純度のＤＮＡを用いて実行される。フェノール抽出のような方法、又は市販のＤＮＡ抽出キットは、高い純度のＤＮＡを与える。パウチ５１０によって処理されるサンプルは、純度の低い調製を補償するため便宜を図る必要があり得る。ＰＣＲは、潜在的な障害である生物サンプルの成分によって阻害される可能性がある。例えば、ホットスタートＰＣＲ、高濃度のタックポリメラーゼ（taq polymerase）酵素、ＭｇＣｌ２濃度の調整、プライマー濃度の調整、及びアジュバント（ＤＭＳＯ、ＴＭＳＯ、又はグリセロール等）の追加を任意選択的に用いることで、低い核酸純度を補償できる。純度の問題は第１段階増幅に関連が深い可能性があるが、第２段階増幅においても同様の調整を提供できることは理解されよう。
【０２０９】
[00273]  パウチ５１０が器具８００内に配置された場合、袋アセンブリ８１０はパウチ５１０の一面に押圧されるので、ある特定の袋が膨張すると、圧力によってパウチ５１０内の対応するブリスタから液体が押し出される。袋アセンブリ８１０は、パウチ５１０のブリスタの多くに対応する袋に加えて、パウチ５１０の様々なチャネルに対応する袋又は空気圧駆動ピストンのような追加の空気圧式アクチュエータも有し得る。図３Ａ及び図４は、パウチ５１０のチャネル５３８、５４３、５５３、及び５６５に対応する例示的な複数のピストン又はハードシール８３８、８４３、８５２、８５３、及び８６５、並びに装備品５９０への逆流を最小限に抑えるシール８７１、８７２、８７３、及び８７４を示す。ハードシール８３８、８４３、８５２、８５３、及び８６５は、活性化されると、対応するチャネルを締め付けて閉じるピンチバルブを形成する。パウチ５１０のある特定のブリスタ内に液体を閉じ込めるには、そのブリスタへのチャネル及びそのブリスタからのチャネル上のハードシールを活性化して、それらのチャネルを締め付けて閉じるピンチバルブとしてアクチュエータを機能させる。例えば、異なるブリスタ内の２つの液体体積を混合するには、これらを接続しているチャネルを密封しているピンチバルブアクチュエータを活性化し、これらのブリスタ上の空気袋を交互に加圧して、これらのブリスタを接続しているチャネルを介して液体を往復移動させることで内部の液体を混合させればよい。ピンチバルブアクチュエータは様々な形状及び大きさとすることができ、一度に２つ以上のチャネルを締め付けるように構成できる。本明細書では空気圧式アクチュエータについて検討するが、パウチに圧力を与える他の方法も想定されることは理解されよう。他の方法には、リニアステッパモータ、モータ駆動カムのような様々な電気機械式アクチュエータ、空気圧、水圧、又は電磁力で駆動される剛性パドル、ローラ、ロッカアーム、場合によってはコックばね（cocked spring）等が含まれる。更に、チャネルの軸に対して垂直な圧力を加えること以外にも、可逆的又は不可逆的にチャネルを閉じる様々な方法がある。これらには、チャネルを横切るように袋をねじること、熱シール、アクチュエータを回転させること、並びに、バタフライバルブ及びボールバルブのようなチャネル内に密封された様々な物理バルブが含まれる。更に、小さいペルチェ素子又は他の温度調節器をチャネルに隣接して配置し、流体を凍結させるのに充分な温度に設定することで、実質的にシールを形成してもよい。また、図３Ａの設計はブリスタ及びチャネルの各々に対して位置決めされたアクチュエータ要素を特徴とする自動化器具のために適合されているが、アクチュエータが不動の状態であると共にパウチ５１０を１つ又は２つの次元で移行させて、サンプル破壊、核酸捕獲、第１段階及び第２段階ＰＣＲ、並びに免疫測定及び免疫ＰＣＲのようなパウチ５１０の他の用途を含む処理ステーションのいくつかに対して少数のアクチュエータを使用できることも想定される。ステーション間でパウチ５１０を移動させる構成では、チャネル及びブリスタに作用するローラが特に有用である可能性がある。従って、ここに開示される��施形態では空気圧式アクチュエータを使用するが、「空気圧式アクチュエータ」という用語を本明細書で用いる場合、パウチ及び器具の構成に応じて他のアクチュエータ及び圧力を与える他の方法も使用できることは理解されよう。
【０２１０】
[00274]  他の従来技術の器具は、密封された可撓性容器内でのＰＣＲを教示している。例えば、米国特許第６，６４５，７５８号及び第６，７８０，６１７号、並びに米国特許出願第２０１４／００３８２７２号を参照のこと。これらは参照により本願に含まれる。しかしながら、密封されたＰＣＲ容器内に細胞溶解を含むと、特に試験対象のサンプルがバイオハザードを含み得る場合、使いやすさ及び安全性が増大する可能性がある。本明細書に例示される実施形態において、細胞溶解から及び他の全てのステップからの廃棄物は、密封されたパウチ内に留まる。しかしながら、更に試験を行うためパウチ内容物を取り出す可能性があることは理解されよう。
【０２１１】
[00275]  例示的な器具８００において、ヒータ８８６及び８８８は支持部材８０２に搭載されている。しかしながら、この配置は単なる例示であり、他の配置も可能であることは理解されよう。袋アセンブリ８０８を形成する、袋８２２、８４４、８４６、８４８、８６４、８６６を備えた袋プレート８１０、ハードシール８３８、８４３、８５２、８５３、シール８７１、８７２、８７３、８７４は、例えば、パウチ５１０の方へ移動できる可動支持構造に搭載して、空気圧式アクチュエータをパウチ５１０に接触した状態に配置できる。パウチ５１０を器具８００に挿入し、可動支持部材を支持部材８０２の方へ移動させた場合、パウチ５１０の様々なブリスタは袋アセンブリ８１０の様々な袋及びアセンブリ８０８の様々なシールに隣接した位置にあるので、空気圧式アクチュエータの活性化はパウチ５１０のブリスタの１つ以上から液体を移動させるか又はパウチ５１０の１つ以上のチャネルに対するピンチバルブを形成し得る。パウチ５１０のブリスタ及びチャネルとアセンブリ８０８の袋及びシールとの関係は、図４に更に詳しく示されている。
【０２１２】
[00276]  各空気圧式アクチュエータはバルブ８９９を介して圧縮空気ソース８９５に接続されている。図３Ａにはいくつかのホース８７８のみが図示されているが、各空気圧部品がホース８７８を介して圧力ガスソース８９５に接続されていることは理解されよう。圧縮ガスソース８９５はコンプレッサとするか、あるいは圧縮ガスソース８９５は二酸化炭素ボンベのような圧縮ガスボンベとすればよい。圧縮ガスボンベは、携帯性が望まれる場合は特に有用である。他の圧縮ガスソースも本発明の範囲内である。
【０２１３】
[00277]  アセンブリ８０８は例示として可動支持部材に搭載されるが、他の構成も可能であることは理解されよう。
【０２１４】
[00278]  また、器具８１０のいくつかの他のコンポーネントも圧縮ガスソース８９５に接続されている。支持部材８０２の第２の側８１４に搭載され得る磁石８５０は、例えばホース８７８を介した圧縮ガスソース８９５からのガスを用いて展開及び後退させるが、磁石を拡張及び後退させる他の方法も当技術分野では既知である。磁石８５０がパウチ５１０のブリスタ５４６に接触できるように、くぼみ８５１は支持部材８０２を貫通する通路であり得ることは理解されよう。しかしながら、磁石８５０が展開された場合に磁石８５０がブリスタ５４６に充分な磁界を与えるため充分に近付き、かつ、磁石８５０が引っ込められた場合に磁石８５０がブリスタ５４６内に存在する電磁ビーズ５３３に大きな影響を及ぼさないならば、支持部材８０２の材料に応じて、くぼみ８５１が支持部材８０２全体を貫通する必要はないことは理解されよう。格納式の磁石に言及しているが、電磁石を使用することも可能であり、電磁石を流れる電流を制御することによって電磁石を活性化及び非活性化できることは理解されよう。従って、本明細書では磁石の後退又は格納について検討するが、これらの用語は磁界を後退させる他の方法を組み込むように充分に広義であることは理解されよう。空気接続部は空気ホース又は空気マニホルド（pneumatic air manifold）とすることができ、これによって必要なホース又はバルブの数を減らせることは理解されよう。
【０２１５】
[00279]  また、空気圧ピストンアレイ８６９の様々な空気圧ピストン８６８もホース８７８を介して圧縮ガスソース８９５に接続されている。２つのホース８７８のみが空気圧ピストン８６８を圧縮ガスソース８９５に接続しているものとして図示されているが、空気圧ピストン８６８の各々が圧縮ガスソース８９５に接続されていることは理解されよう。１２の空気圧ピストン８６８が図示されている。
【０２１６】
[00280]  蛍光検出が望ましい場合、光学アレイ８９０を提供することができる。図３Ａに示されているように、光学アレイ８９０は、例示的にフィルタＬＥＤ光源、フィルタ白色光、又はレーザ照明である光源８９８と、カメラ８９６と、を含む。カメラ８９６は例えば複数の光検出器を有し、各光検出器はパウチ５１０内の第２段階ウェル５８２に対応する。あるいは、カメラ８９６が第２段階ウェル５８２の全てを含む像を撮影し、この像を第２段階ウェル５８２の各々に対応した別個のフィールドに分割してもよい。構成に応じて、光学アレイ８９０は不動とするか、又は１つ以上のモータに取り付けた移動部（mover）に配置して移動させることで各第２段階ウェル５８２から信号を取得してもよい。他の構成も可能であることは理解されよう。
【０２１７】
[00281]  図示のように、コンピュータ８９４は圧縮エアソース８９５のバルブ８９９を制御し、従って器具８００の空気力学の全てを制御する。コンピュータ８９４は、ヒータ８８６及び８８８、並びに光学アレイ８９０も制御する。これらのコンポーネントの各々は、例示的にケーブル８９１を介して電気的に接続されているが、他の物理的接続又は無線接続も本発明の範囲内である。コンピュータ８９４は、器具８００内に収容されるか又は器具８００に外部にあり得ることは理解されよう。更にコンピュータ８９４は、コンポーネントのいくつか又は全てを制御する内蔵回路ボードを含み、また、光学アレイからのデータを受信し表示するためのデスクトップ又はラップトップＰＣのような外部コンピュータも含み得る。例えばキーボードインタフェースのようなインタフェースを提供することができ、これは、温度やサイクル時間のような情報及び変数を入力するためのキーを含む。例示的に、ディスプレイ８９２も提供されている。ディスプレイ８９２は、例えばＬＥＤ、ＬＣＤ、又は他のそのようなディスプレイとすればよい。
【０２１８】
[00282]  図３Ｂは、パウチ５１０と共に使用できる器具９００の別の例示的な実施形態の分解図を示している。器具９００は器具８００と同様の多くの機構を含み、双方の器具は同一のパウチ（すなわちパウチ５１０）を動作させるように設計されている。しかしながら、器具９００の様々なコンポーネントは、例えば器具のロバスト性の増大、器具による電力消費の低減、又は器具内の空間の有効利用のため、再設計及び再構成されている。いくつかの再設計されたコンポーネントは、これらの目標のいくつかを達成する。更に、器具９００のコンポーネントのいくつかは、器具８００に比べてパウチ動作時間を短縮するために使用できる。
【０２１９】
[00283]  器具９００と器具８００との顕著な差は、限定ではないが、液体移動のための空気圧システムが専用の機械システムで置き換えられていること、電磁ビーズ回収の向上のため移動磁石システムが追加されていること、及び、第２段階ＰＣＲのための単一ペルチェ素子がマルチゾーン回転ヒータ（例えば３ゾーン回転ヒータ）で置き換えられていることを含む。器具９００のサブシステムは、図３Ｂを参照して簡潔に紹介され、その他の図を参照して詳しく検討される。
【０２２０】
[00284]  パウチ５１０が器具９００に配置されると、パウチ５１０は、例えば流体移動、細胞溶解、核酸回収、第１段階ＰＣＲ、第２段階ＰＣＲ、及び蛍光検出を実行する器具の様々なシステム及びサブアセンブリに接触し得る。器具９００は、パウチ５１０の装備品からパウチブリスタ内へサンプル及び試薬を移動させるため使用できるピストンサブアセンブリ９０２を含む。プランジシステムの実施形態は、図９〜図９Ｄ、図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１Ａ〜図１１Ｂ、及び図１２Ａ〜図１２Ｂに図示されており、以下で詳しく検討される。
【０２２１】
[00285]  また、器具９００は、器具内部の物理コンポーネントの多くを含むコアサブアセンブリ９０４も含む。コアサブアセンブリはビーズビーターアセンブリ９１２を含む。図示されている実施形態では、ビーズビーターアセンブリ９１２は部分的に圧迫プレート９２２のスロット９１４を貫通している。ビーズビーターアセンブリ９１２及び圧迫プレート９２２は、パウチ５１０が器具９００内に取り付けられた場合、溶解ブリスタ５２２に接触できるように器具９００内で位置決めされている。ビーズビーターアセンブリ９１２及び圧迫プレート９２２の実施形態は図１３〜図１４Ｅに図示されており、以下で詳しく検討される。
【０２２２】
[00286]  また、コアサブアセンブリ９０４は圧縮部材／シールサブアセンブリ９０９も含み、これは圧迫プレート９２２と共に、パウチ５１０のブリスタ間の流体移動を制御するために使用できる。圧迫プレート９２２、圧縮部材／シールサブアセンブリ９０９の実施形態は、図２０Ａ〜図２０Ｈ及び図２１Ａ〜図２１Ｃに図示されており、以下で詳しく検討される。また、コアサブアセンブリ９０４は、第２段階ＰＣＲのために構成できるヒータ９１８（例えばペルチェ素子）も含む。図３Ｂの器具において使用できる第２段階ヒータの代替的な実施形態は、図２９を参照して説明されると共に検討される。
【０２２３】
[00287]  また、器具９００は、コアサブアセンブリ９０４を覆うような大きさ及び構成の支持部材９０６も含む。支持部材９０６は、プランジシステム９０２のピストンを受容する複数の開口９２０、ビーズビーターアセンブリ９１２のための開口９１５、圧縮部材及びシール９０９のための開口９２４、及び第２段階ＰＣＲヒータ９１８のための開口９２６を含む。また、支持部材９０６は、フロントパネルガスケット９２９を受容するような大きさ及び構成の開口９２８も含む。パウチ５１０は可撓性材料で作製できるので、可撓性材料が器具内で破裂する可能性がある。一実施形態において、フロントパネルガスケット９２９は例えばポリウレタン又はシリコーン膜のような可撓性膜又はバリアを規定できるが、これらの材料が単なる例示であること、及び当技術分野で既知の他の材料を使用できることは理解されよう。フロントパネルガスケット９２９は、洗浄可能であること、すなわち、漂白剤、ＲＮＡｓｅ  Ｏｕｔ、又は核酸増幅デバイスを洗浄もしくは除染するための典型的な他の洗浄剤を用いた複数回の洗浄に耐えられることが望ましい。これに加えて又はこの代わりに、一実施形態では、フロントパネルガスケット９２９が容易に取り外し可能かつ取り替え可能であることが望ましい。また、フロントパネルガスケット９２９は、パウチ５１０のブリスタ５２２、５４４、５４６、５４８、５６４、及び５６６に対して動作する圧縮部材及びシール９０９との間のバリア層を与える。しかしながら、これは単なる例示であり、フロントパネルガスケット９２９はパウチ５１０の任意の部分にバリア層を与えることができ、又はより小さい複数の膜を使用することも可能である。フロントパネルガスケット９２９の実施形態は図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、及び図２３Ｂに図示されており、以下で詳しく検討される。
【０２２４】
[00288]  器具９００はドアサブアセンブリ９０８及び第２の支持部材９１０も含み、これらは器具９００の前部を形成し、例えば実行のためパウチ（例えばパウチ５１０）を器具９００内に挿入するために開くことができる。ドアサブアセンブリ９０８は、シールバー９３０、磁気リフトシステム（mag lift system）９３２、第１段階ＰＣＲのためのペルチェヒータ９３４、及び膨張可能ウィンドウ袋９３６を含む。シールバー９３０の実施形態は図５〜図８に示され、マグリフトシステム９３２の実施形態は図１５Ａ〜図１５Ｋ及び図１６Ａ〜図１９Ｂに示され、ウィンドウ袋９３６の実施形態は図２４〜図２８Ｂに示され、以下で詳しく検討される。ウィンドウ袋９３６は、ウィンドウ袋９３６を膨張させるため使用できる圧縮ガスソース９９５に流体接続されている。支持部材９１０は、ドアサブアセンブリ９０８に支持構造を与え、シールバー９３０のための開口９３８、第１段階ヒータのための開口９４０、及びウィンドウ袋のための開口９４２を含む。また、支持部材９１０は、パウチ５１０が器具９００内にある場合にパウチ５１０を押圧して所定位置に保持する表面９４４を有する。ドアサブアセンブリ９０８はパウチ５１０を器具９００に挿入するため移動できるが、この構成が単なる例示であること、ドアサブアセンブリ９０８上に提供されたサブアセンブリの多くがパウチ５１０に対して不動の状態であり得ることは理解されよう。
【０２２５】
[00289]  器具８００と同様、器具９００は、例示的にフィルタＬＥＤ光源、フィルタ白色光、又はレーザ照明である光源９９８と、カメラ９９９と、を含む。カメラ９９９は例えば複数の光検出器を有し、各光検出器はパウチ５１０内の第２段階ウェル５８２に対応する。あるいは、カメラ９９９が第２段階ウェル５８２の全てを含む像を撮影し、この像を第２段階ウェル５８２の各々に対応した別個のフィールドに分割してもよい。構成に応じて、カメラ９９９及び光源９９８は不動とするか、又は１つ以上のモータに取り付けた移動部に配置して移動させることで各第２段階ウェル５８２から信号を取得してもよい。他の構成も可能であることは理解されよう。一実施形態において、カメラ９９９及び光源９９８はドアサブアセンブリ９０８及び支持部材９１０に組み込むことができる。
【０２２６】
[00290]  図示のようにコンピュータ９９４は、限定ではないが、プランジシステム９０２、コアサブアセンブリ９０４のコンポーネント、及びドアサブアセンブリのコンポーネントのような器具９００のコンポーネントを制御する。また、コンピュータ９９４は圧縮ガスソース９９５も制御し、従ってウィンドウ袋９３６の膨張も制御する。これらのコンポーネントの各々は、例示的にケーブル９９１を介して電気的に接続されているが、他の物理的接続又は無線接続も本発明の範囲内である。コンピュータ９９４は、器具９００内に収容されるか又は外部にあり得ることは理解されよう。更に、コンピュータ９９４は、コンポーネントのいくつか又は全てを制御する内蔵回路ボードを含み、また、光学アレイからのデータを受信し表示するためのデスクトップ又はラップトップＰＣのような外部コンピュータも含み得る。例えばキーボードインタフェースのようなインタフェースを提供することができ、これは、温度やサイクル時間のような情報及び変数を入力するためのキーを含む。例示的に、ディスプレイ９９７も提供されている。ディスプレイ９９７は、例えばＬＥＤ、ＬＣＤ、又は他のそのようなディスプレイとすればよい。
【０２２７】
[00291]  器具９００の例示的なコンポーネント及びサブアセンブリの任意のものを、器具８００又は当技術分野において既知である他の器具と共に使用できることは理解されよう。コンポーネント及びサブアセンブリのこの組み合わせは単なる例示であることは理解されよう。
【０２２８】
装備品、注入、及びシールバー
[00292]  図５を参照すると、例示的な方法においてユーザは、注入デバイス（例えばサンプルのバイアルに流体接続されたカニューレ）をサンプル注入開口５６３に挿入することによって、パウチ５００の装備品５９０に試験対象のサンプルを注入する。サンプルは、第１の充填チャネル３１１０及び充填ポート３１３０ａを流れることでサンプルチャンバ５９２ａを充填する。充填ポート３１３０ａはサンプルチャンバ５９２ａをサンプル注入ポート５６３及び第１の充填チャネル３１１０に流体接続する。この例示的な方法では、水和デバイス（例えば水又は緩衝液のような水和溶液を含むバイアルに流体接続されたカニューレ）を水和注入ポート５８３に挿入することによって、前もってチャンバ５９２ｂ〜５９２ｋ内で凍結乾燥させた試薬を再水和する。水和溶液は、充填チャネル３１１０とは別個の第２の充填チャネル３１２０を流れることによってチャンバ５９２ｂ〜５９２ｋ内の試薬を水和する。第２の充填チャンネル３１２０は、それぞれチャンバ５９２ｂ〜５９２ｋの充填に専用の充填ポート３１３０ｂ〜３１３０ｋに流体接続されている。
【０２２９】
[00293]  注入後、サンプルはチャンバ５９２ａから注入チャネル５１５ａを介してパウチブリスタ５２２（図２を参照のこと）へ移動し、試薬は、適切な時点でチャンバ５９２ｂ〜５９２ｊから注入チャネル５１５ｂ〜５１５ｊを介して適切なパウチブリスタ内へ移動することができる（図示された実施形態では、チャンバ５９２ｋ及び５９２ｌはパウチへの注入のため使用されないが、いくつかの実施形態ではそれらを利用してもよい）。しかしながら、流体が逆流してサンプル注入ポート５６３及び水和注入ポート５８３から流出するのを防ぐと共にチャンバ間での試薬の混合を防ぐため、サンプル及び試薬をパウチ内へ注入する前に、例えば器具内の熱シールデバイスを用いて充填ポート３１３０ａ〜３１３０ｋを密封することができる。充填ポート３１３０ａ〜３１３０ｊを密封するため適用され得る熱シール３１００ａ〜３１００ｊが図５に示されている。シール３１００ａ〜３１００ｊは、注入チャネル５１５ａ〜５１５ｊに対するアクセスを封止することなく、充填ポート３１３０ａ〜３１３０ｊに対するアクセスを封鎖し、更に任意選択としてチャンバ５９２ｂ〜５９２ｊを相互に封鎖するよう位置決めされている。このため、サンプル又は試薬がサンプル注入ポート５６３又は水和注入ポート５８３から失われることなく、更にチャンバ５９２ｂ〜５９２ｊ間で試薬が混合されるリスクなしに、サンプル及び試薬をパウチ内へ注入することができる。
【０２３０】
[00294]  図６Ａ及び図６Ｂは、本明細書に記載された器具９００と共に使用できる熱シールシステム３２００の一実施形態を示す。図６Ａは熱シールシステムの正面図を示し、図６Ｂは図６Ａの図に対して９０度回転させた熱シールシステムの上面図を示す。この熱シールシステムは図３Ｂに示されているようなシールバー９３０として使用できる１つの例示的なシール機構であるが、他の熱シールデバイスも可能であることは理解されよう。熱シール装置３２００は、パウチ５１０の１つの表面に押圧され得る内面３２１０と、この内面に対向した外面３２２０と、を有するプレート３２０５を含む。プレート３２０５は、例えば外側カバーとして器具９００に含ませることができ、熱シールシステムの他に、限定ではないが移動磁石システム、１つ以上のＰＣＲステップ用の１又は複数のヒータ、１又は複数の観察ウィンドウのような、本明細書に記載される他のコンポーネントも含み得る。プレート３２０５は、図６Ａ及び図６Ｂに示されていない様々な電気的接続や補助カバー等も含み得る。
【０２３１】
[00295]  図示されている実施形態において、熱シールシステム３２００は多数の個別ヒータ３２３０ａ〜３２３０ｊを含む。図６Ｂに示されているように、個別のヒータはそれぞれプレート３２０５の内面３２１０の面から突出しているので、ヒータはパウチ５１０の装備品５９０に接触し、装備品５９０の完全性を損なうことなく閉じた充填ポート３１３０ａ〜３１３０ｋを溶融させるのに充分な熱を与えることによって、図５に示されているシール３１００ａ〜３１００ｊを生成できる。熱の量は、装備品及びフィルムで使用されるプラスチックの精密な組成に依存することは理解されよう。図６Ｂに示すように、各ヒータはプレート３２０５の前面３２１０から背面３２２０まで延出している。個別のヒータ３２３０ａ〜３２３０ｊのそれぞれは、これら個別のヒータを熱発生用の電源に接続するように構成されている３２４０ａ〜３２４０ｊで示された電気接合部を含む。一実施形態において、個別のヒータは共に単一の回路に接続するか、又は各ヒータ要素を別々に制御及び監視するようにそれぞれ個別に接続することができる。図示されている実施形態において、ヒータ３２３０ａ〜３２３０ｊは、バー３２５０を利用してプレート３２０５に結合されている。例えば個別のヒータは、クリップ留め、縛り付ける、又は他の方法でバー３２５０に留めることができる。
【０２３２】
[00296]  図７Ａを参照すると、個別のヒータ３２３０が示されている。個別のヒータ３２３０はそれぞれプレート３２０５に配置されている。個別のヒータ３２３０は、電気ヒータ要素３３１０及び筐体３３２０を含む。電気ヒータ要素３３１０は、当技術分野において既知の任意の種類の抵抗ヒータ要素とすればよい。例えば典型的な抵抗ヒータは、限定ではないが、抵抗ワイヤ、セラミック、又はエッチングフォイル加熱要素を含み得る。例えば電気ヒータ要素３３１０は、ニッケル−クロム（すなわちニクロム）加熱要素又は別の典型的な抵抗ワイヤ加熱要素を含み得る。エッチングフォイル加熱要素は一般に、抵抗ワイヤ要素と同じ合金から作製されるが、連続した金属フォイルシートで開始して複雑な抵抗パターンで終了する減法フォトエッチング（subtractive photo-etching）プロセスを用いて生成される。
【０２３３】
[00297]  例示的な実施形態において、電気ヒータ要素３３１０は、正温度係数（ＰＴＣ）加熱要素のようなセラミック加熱要素を含み得る。ＰＴＣセラミック材料は、正の抵抗温度係数を有することから名付けられている（すなわち抵抗は加熱されると増大する）。ほとんどの金属は高温になるとわずかに抵抗が増大するが、このクラスのセラミック（多くの場合、チタン酸バリウム及びチタン酸鉛複合物）は、温度上昇と共に抵抗が指数的に増大する極めて非線形の熱応答を有するので、ＰＴＣ材料は、組成依存の閾値温度を超えると抵抗が極めて高くなる。この挙動によって材料は自己調節式となり、それ自身のサーモスタットとして機能する。「自己調節式（self-regulating）」は、ヒータの全てのポイントが調節用電子機器を必要とすることなく独立して一定温度を保つことを意味する。「自己制御式（self-limiting）」は、ヒータが一般にいかなるポイントでも特定温度を超える可能性がなく、過熱保護を必要としないことを意味する。
【０２３４】
[00298]  従って、電流は、ＰＴＣ材料が低温である場合は容易に流れ、閾値温度に達した場合は容易に流れない。抵抗が指数的に増大するので、ヒータは一般に、選択された組成依存の閾値温度よりも高温に加熱される可能性がない。一実施形態において、ＰＴＣヒータ要素は、１２Ｖで約１８０℃〜約２２０℃（例えば２００℃）の範囲に加熱されるように構成されている。典型的に熱電対で制御され、ヒータ又は熱電対が故障した場合は過熱し得る抵抗ワイヤ材料とは異なり、ＰＴＣヒータは一般に過熱の可能性がない。これは、現在のケースに関連する重要な事柄である。ヒータは過熱するとパウチ５１０のプラスチックを溶融させ、これによって動作が失敗し、パウチ内容物で器具が汚染される可能性があるからである。
【０２３５】
[00299]  次に図７Ｂ及び図７Ｃを参照すると、２つの例示的なヒータ設計３３００及び３３０５の側面図が示されている。図７Ｂのヒータ３３００は、ヒータ要素３３１０、ヒータ要素３３１０のための複合ホルダ３３２０ａ（例えば熱的に安定したプラスチック）、及び、ヒータ３３００をプレート３２０５に接続するため使用できるベース３３３０を含む。図示されている実施形態において、ヒータ３３００は、ベース３３３０に巻き付いてヒータアセンブリ３３００を柔軟に器具に搭載できるようにするばね部材３３４０も含む。図７Ｃのヒータ３３０５はヒータ３３００と同様である。ヒータ３３０５は、ヒータ要素３３１０、及びヒータ要素３３１０のための複合ホルダ３３２０ｂ（例えば熱的に安定したプラスチック）を含む。図示されている実施形態において、ヒータアセンブリ３３０５はクリップ３３６０を介してベース３３８０に結合できる。一実施形態において、ベース３３８０はプレート３２０５の一部とすることができる。別の実施形態において、ベース３３８０は、プレート３２０５に取り付けられるか又はプレート３２０５と一体形成することができる回路ボード等の一部であり得る。図示されている実施形態において、ヒータ３３０５は、ヒータ要素３３１０を電源に電気的に接続するため使用できる２つの電気的接続３３５０ａ及び３３５０ｂを含む。図示されている実施形態において、２つの電気的接続３３５０ａ及び３３５０ｂは、ベース３３８０に電気的に結合されている２つのピン３３７０ａ及び３３７０ｂに接続されている。図示されている実施形態におけるピン３３７０ａ及び３３７０ｂは、いわゆる「ポゴピン（pogo pin）」であり、電気接点を維持し、ヒータアセンブリ３３０５を柔軟に器具に搭載可能とする内部ばね部材を含む。
【０２３６】
[00300]  一実施形態において、ばね３３４０並びにピン３３７０ａ及び３３７０ｂ内のばねは、パウチが器具に収容された場合にヒータがパウチに与える圧力量を調節するように選択できる。同様に、ばねは、ヒータがパウチのプラスチック内に貫入し得る量を少なくとも部分的に制御することができる。例えば所与の温度において、パウチ５１０のプラスチックに与えられる圧力とプラスチックを溶融／密封するために要する時間長との間には相関がある。１つの例示的な例において、圧力量は、約１８０℃〜約２２０℃（例えば２００℃）の範囲の温度で、例示的に１〜５秒内でヒータがパウチをシールできるように選択される。一例において、ばね及び器具に対するヒータの搭載は、各ヒータが約０．５〜２ポンドの圧力（例えば約１ｌｂの圧力）を各熱シールスポットに与えるように選択される。
【０２３７】
[00301]  次に図８を参照すると、ヒータアレイ３２３０ａ〜３２３０ｊの上にカバー３４００を含む熱シールシステム３２００の一実施形態が図示されている。熱シールシステム３２００は内面３２１０を有するプレート３２０５を含み、ヒータアレイ３２３０ａ〜３２３０ｊはプレート３２０５に配置されると共にプレートの面３２１０から突出している。カバー３４００は、ヒータアレイ３２３０ａ〜３２３０ｊの上にフィットするような大きさ及び構成である部分３４２０を含み、更に、カバー３４００をプレートに接着するような大きさ及び構成である接着部３４３０を含み得る。一実施形態において、カバー３４００は耐熱かつ熱伝導性の材料で作製できる。そのため、カバー３４００はヒータアレイ３２３０ａ〜３２３０ｊの上に配置されて、ヒータを保護すると共に、１つ以上のヒータが機能不全となってパウチを溶融させた場合に溶融プラスチックがヒータに張り付くのを防止することができる。一実施形態において、カバーは、機能不全の場合に溶融プラスチックが付着しない材料（例えばテフロン）で作製できる。一実施形態において、カバー３４００は、ヒータアレイ３２３０ａ〜３２３０ｊの上にフィットするように形成された現場で交換可能な（すなわちユーザにより交換可能な）テフロンシールストリップである。ヒータが装備品５９０のプラスチックを溶融させた場合であっても、溶融プラスチックはテフロンに張り付かない。
【０２３８】
[00302]  シールシステム３２００を用いて密封した後、サンプルをチャンバ５９２ａから注入チャネル５１５ａを介してパウチブリスタ５２２内へ移動させることができる。溶解ブリスタ５２２は、セラミックビーズ等のビーズ又は粒子５３４が提供されており、器具内に設けられた回転ブレード又はパドルを用いた詰め込みによってボルテックスを行うように構成されている。ケイ酸ジルコニウム（ＺＳ）ビーズ５３４等の溶解粒子の存在下でサンプルの振とう又はボルテックスを行うことによるビーズ粉砕は、溶解物を形成する効果的な方法である。本明細書で用いる場合、「溶解」、「溶解している」、及び「溶解物」等の用語は細胞を破裂させることに限定されず、そのような用語がウイルスのような非細胞粒子の破壊を含むことは理解されよう。
【０２３９】
プランジシステム
[00303]  図９〜図９Ｄ、図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１Ａ〜図１１Ｂ、及び図１２Ａ〜図１２Ｂは、流体をパウチ内へ移動させるため使用できるピストン又はその他の同様の機構を含むプランジシステムの４つの実施形態を示している。図９は、図３Ｂに９０２で示したプランジシステムの一実施形態を示す。プランジシステム９０２を用いて、装備品５９０からパウチ５１０内へ流体（すなわちサンプル又は試薬）を移動させることができる。明確さ及び文脈のため、プランジシステム９０２は、支持部材９０６、パウチ５１０、及び装備品５９０に対して図示されている。しかしながら、他の構成も想定されることは理解されよう。
【０２４０】
[00304]  装備品５９０は、それぞれ複数の入口チャネル５１５ａ〜５１５ｌに接続された複数のチャンバ５９２ａ〜５９２ｌを備えている。チャンバ５９２ａ〜５９２ｌのいずれか又は全ては、分析対象のサンプル又は凍結乾燥された試薬を収容できる。凍結乾燥された試薬は水又は水和緩衝液で再水和することができる。サンプルの投入及び試薬を再水和することについては、以下に提示する実施例２で詳しく検討される。サンプル及び／又は緩衝液は、使用中に入口チャネル５１５ａ〜５１５ｊを介してパウチ５１０内に移動させることができる。プランジャ５７０ａ〜５７０ｌは、これらプランジャ５７０ａ〜５７０ｌを活性化して流体をチャンバ５９２ａ〜５９２ｌからパウチ５１０内へ移動させるため使用できる本明細書に記載されたプランジャシステムからのピストン又は他の同様の機構に関連付けることができる。図示されている実施形態において、チャンバ５９２ｋ及び５９２ｌはピストン５７０ｋ及び５７０ｌを含むが、入口チャネル５１５ｋはパウチ内のブリスタに流体接続されておらず、入口チャネル５１５ｌは第２段階ＰＣＲからのオーバーフローのために使用できる。以下で更に詳しく検討されるように、チャンバ５９２ｋ及び５９２ｌは注入ピストンに関連付けられていないが、他の構成ではそれらに注入ピストンを備えてもよい。
【０２４１】
[00305]  装備品５９０からパウチ５１０内へ流体を移動させるため使用される本明細書に示されたプランジャシステムのコンポーネントは全て、限定ではないが、射出成形、ダイカスト、又は機械加工のような当技術分野において既知の任意の手段によって製造できる。各コンポーネントは、限定ではないが、金属（例えば銅と鉛の合金又はアルミニウム）、プラスチック（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＥＫ等）、及び金属とプラスチックの複合物のような、当技術分野において既知の任意の耐久性材料で作製できる。
【０２４２】
[00306]  再び図９を参照すると、パウチ５１０が器具（例えば器具９００）に配置された場合、パウチ５１０は、例えば様々なサブシステムに対してパウチ５１０を位置決めし閉じ込める器具の様々なシステム及びサブアセンブリに接触し得る。例えばパウチ５１０が器具９００に配置された場合、パウチ５１０は支持部材９０６及び９１０（図示せず）に接触し、装備品５９０はパウチ５１０に対して垂直かつプランジシステム９０２に対して平行に配置され得る。プランジシステム９０２は、チャンバ５９２ａ〜５９２ｊ内に突出するピストン２５０６ａ〜２５０６ｊを含む。プランジャ５７０ａ〜５７９ｊを活性化して各チャンバからパウチ内へ流体を移動させるため、ピストン２５０６ａ〜２５０６ｊはプランジシステム９０２によって一度に１つ以上延出させることができる。プランジシステム９０２は、適切な時点で装備品５９０からパウチ５１０内へ流体を移動させるため、一度に１つ以上ピストン２５０６ａ〜２５０６ｊを延出させるように構成されている。
【０２４３】
[00307]  これは図９のチャンバ５９２ａ〜５９２ｃで概略的に示されている。チャンバ５９２ａ〜５９２ｃにおいて、ピストン２５９６ａ〜２５０６ｃは延出してプランジャ５７０ａ〜５７０ｃを押している。図示された装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜５９２ｊ及び５９２ｌは、パウチ５１０の特定の入口チャネル及びブリスタに接続されている。図示されている例では、チャンバ５９２ａはサンプルを含み、チャンバ５９２ｂ〜５９２ｃは試薬を含むことができる。プランジャ５７０ａ及び５７０ｂの圧縮により、サンプル及び試薬（例えば溶解緩衝液）をブリスタ５２２内へ注入し（ブリスタ５２２内の液体５２３として概略的に図示されている）、プランジャ５７０ｃの圧縮により、試薬（例えば洗浄緩衝液）をブリスタ５４４内へ注入する（ブリスタ５４４内の液体５４５として概略的に図示されている）ことができる。
【０２４４】
[00308]  図９Ａ〜図９Ｄは、プランジシステム９０２の一実施形態の内部機構を示している。図９Ａ〜図９Ｄに示されている実施形態は、個別のピストン２５０６ａ〜２５０６ｊを延出及び後退させるために構成されたチェーン機構２５０２及び戻り機構（例えばカム２５１６及び戻りピン２５１２）を含む。自転車チェーンと同様のチェーン２５０２は、溝２５１０内でプレート２５０４の周りを実質的に楕円パターンで回転する。明確さのため、図９Ａ〜図９Ｄにはチェーン２５０２の一部のみが示されているが、チェーン２５０２は溝２５１０を一周するループ状に延在していることは理解されよう。図示されている実施形態において、チェーン２５０２は駆動輪２５１１によって駆動される。駆動輪２５１１は、当業者により理解されるようにモータ又は別の電源及び他の機構に機械的に結合され、これらによって駆動輪２５１１はチェーンを回転及び移動させる。図示されている実施形態において、チェーン２５０２は多数の特殊形状のリンク（例えばリンク２５０３ａ〜２５０３ｃ及び２５１２）を含み、これらは、個別のピストン２５０６ａ〜２５０６ｊを延出させる下向きの力を発生させるように構成されると共に、ピストンの全てを引っ込める機構を活性化するように構成されている。リンク２５０３ａ〜２５０３ｃ及び２５１２の構成については以下で更に詳しく検討される。
【０２４５】
[00309]  図示されている実施形態において、チェーン２５０２における３つのリンク２５０３ａ〜２５０３ｃは、それらの周りのリンクに比べ、チェーン２５０２の軸に実質的に垂直な方向に隆起している。図９Ａ〜図９Ｄに示す実施形態において、プランジ機構９０２は更にコラム２５１４ａ〜２５１４ｊを備え、それらの各々は遠位端において各プランジャ２５０６ａ〜２５０６ｊに結合されている。コラム２５１４ａは、近位端における実質的に平坦なプラットフォーム２５０８ａ及び遠位端におけるピストン２５０６ａを備えている。コラム２５１４ｂ〜２５１４ｊの各々は、近位端における傾斜部分２５０８ｂ〜ｊ及び遠位端における各ピストン２５０６ｂ〜２５０６ｊを備えている。実質的に平坦なプラットフォーム２５０８ａ及び傾斜部分２５０８ｂ〜２５０８ｊは、隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃがチェーン２５０２のリンクから延出する方向に対して実質的に垂直な方法にコラム２５１４ａ〜２５１４ｊから延出している。３つのリンク２５０３ａ〜２５０３ｃが単なる例示であること、及びチェーン２５０２を含むプランジ機構がこれよりも多いか又は少ない数の隆起リンクを有し得ることは認められよう。
【０２４６】
[00310]  チェーン２５０２がプレート２５０４の周りを回転すると、隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃのうち１つは最終的にコラム２５１４ａの平坦な近位端２５０８ａと接触する。このとき、隆起リンクはコラム２５１４ａの平坦な近位端２５０８ａに圧力を加える。圧力によってコラム２５１４ａは、隆起リンクが移動しているのと同じ方向（図９Ａ〜図９Ｄに示される下向きの方向）に移動する。具体的には、図９Ｂに示されている実施形態において、隆起リンク２５０３ａはプレート２５０４の第１の端部２５２０で曲線に沿って移動しながら、コラム２５１４の平坦なプラットフォーム２５０８ａを下向きの方向に押す。本明細書で用いる場合、下向き及び上向きの方向は図９Ａ〜図９Ｄの例示を基準とすること、更にデバイス及びそのコンポーネントは図に示すもの以外の面内で回転できることは理解されよう。
【０２４７】
[00311]  図９Ａ〜図９Ｄの実施形態は更にピストン２５０６ｂ〜ｊを備えている。ピストン２５０６ｂ〜ｊの各々は、近位端において傾斜プラットフォーム２５０８ｂ〜ｊのうち１つを備えることができる（図９Ｂ〜図９Ｄを参照のこと）。図９Ｂ〜図９Ｄに示されているように、傾斜プラットフォーム２５０８ｂ〜ｊの各々の低い側はコラム２５１４に最も近い側にあり（プレート２５０４の第１の端部２５２０に最も近い）、傾斜プラットフォーム２５０８ｂ〜ｊの各々の高い側はプレート２５０４の第２の端部２５２２に最も近くにあり得る。隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃがチェーン２５０２上でコラム２５１４ａを通り過ぎると、隆起リンクのうち１つは、傾斜プラットフォーム２５０８ｂの表面に接続し、傾斜プラットフォーム２５０８ｂの低い端部から高い端部の方へ移動することでこの表面を横切って移動できる。隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃが傾斜プラットフォーム２５０８ｂの高い端部の方へ進んでいくと、隆起リンク２５０３ａが傾斜プラットフォーム２５０８ｂに圧力を加え（図９Ｂ〜図９Ｄに示されるような下向きの圧力）、これによってピストン２５０６ｂを活性化できる。このプロセスは、隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃが傾斜プラットフォーム２５０８ｃ〜ｊの各々に接触する際に繰り返され、ピストン２５０６ａ〜ｊの全てが活性化されるまで継続し得る。チェーン２５０２がプレート２５０４の周りを回転すると、先頭の隆起リンク（すなわちリンク２５０３ａ）は連続した隆起プラットフォーム２５０８ａ〜２４０８ｊに接触し、これに続く隆起リンク（すなわちリンク２５０３ｂ〜２５０３ｃ）はその後の隆起プラットフォームに接触し得る。例えば図示されている実施形態では、隆起リンク２５０３ａ〜２５０３ｃは最大で３つの隆起プラットフォーム２５０８ａ〜２４０８ｊに接触し、最大で３つのピストンにプランジ力、最大で３つのピストン２５０６ａ〜２５０５ｊに下向きの力を与えることができる。
【０２４８】
[00312]  図９Ａ〜図９Ｄの実施形態は更に、チェーン２５０２がプレート２５０４の周りを１回転した後にピストン２５０６ａ〜２５０５ｊの全てを引っ込めるため使用できるカム２５１６を備えている。図９Ｃ及び図９Ｄに示されているようなカム２５１６は、内面にシェルフ２５１８を更に備えている。図９Ａ〜図９Ｄに示されているカム２５１６は角の丸い矩形の形状を有するが、カムは他の形状で構成できることは当業者には理解されよう。例えば、カム２５１６は異なる多角形の形状を含み得る。
【０２４９】
[00313]  再び図９Ｂを参照すると、コラム２５１４ａは、チェーンによるピストン２５０６ａの展開の際にカム２５１６の外周下部と接触すると、カム２５１６を下方に枢動させる。図９Ｄに示されているように、チェーン２５０２がプレート２５０４の周りを進むと、ピン２５１２はカム２５１６の内周に沿ってスライドする。チェーンがプレート２５０４の上面に沿って移動する際、ピン２５１２は、ピストン２５０６ｊ〜２５０６ａを引っ込めるカム２５１６に上向きの圧力を加える。図９Ｃ及び図９Ｄに示すように、これが発生するのは、ピン２５１２がカム２５１６の右上角の方へ向かって傾斜プラットフォーム２５０８ｊを通り過ぎた後である。このため、カム２５１６は圧力から離れる方へ上方に揺動する。ピン２５１２がプレート２５０４の周りを回転し続けると、ピン２５１２はカム２５１６の外周上部に沿って移動し、結果としてカム２５１６の外周上部に圧力を加える。この圧力に応じて、カム２５１６は上方に揺動する。図９Ｄの実施形態では、カム２５１６が上方に揺動すると、シェルフ２５１８は傾斜プラットフォーム２５０８ｊの底面を捕らえ、傾斜プラットフォーム２５０８ｊを上方へ動かす。あるいは、傾斜プラットフォーム２５０８ｂ〜ｊの各々は当技術分野において既知である任意のタイプの延出部を備え、カム２５１６は上方に回転する際にこの延出部を捕らえることができる。従って、カム２５１６は傾斜プラットフォーム２５０８ｊを上方へ押し上げて、傾斜プラットフォーム２５０８ｊがピン２５１２で下方に押される前の位置に戻す。カム２５１６は上方に揺動し続けることができ、このプロセスは傾斜プラットフォーム２５０８ｉ〜ａについてこの順序で繰り返される。結果として、ピストン２５０６ａ〜ｊの各々は、ピストン２５０６ａ〜ｊがチャンバ５９２ａ〜ｌに入る順序と逆の順序で装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜ｌから出ることができる。このプロセスを繰り返すことで、ピストン２５０６ａ〜ｊをチャンバ５９２ａ〜ｌ内へ挿入すると共にこれらから取り出すことができる。
【０２５０】
[00314]  図９Ａ〜図９Ｄに示されている実施形態において、隆起リンク２５０３ｂ及び戻りピン２５１２は同一のチェーンリンク上に配置されている。しかしながら、図９Ａ〜図９Ｄを参照して記載されたピストンの展開及び後退の原理に影響を及ぼすことなく、戻りピン２５１２は隆起リンク２５０３ａ、２５０３ｂ、又は２５０３ｃとは別のリンク上に配置できることは認められよう。
【０２５１】
[00315]  図１０Ａ〜図１２Ｂはプランジシステムの代替的な実施形態を示す。図１０Ａ〜図１２Ｂに示されているプランジシステムはプランジ力を発生させるために異なる機構を用いるが、動作原理は図９〜図９Ｄに示されたものと同様である。例えば、図１０Ａ〜図１２Ｂに示された実施形態の各々は、装備品５９０のプランジャ５７０ａ〜５７０ｊに対して一度に１つずつプランジ力を与えるため、機械的ピストンを用いる（プランジャ５７０ｋ及び５７０ｌは典型的には押し込まれないが、いくつかの実施形態では押し込んでもよい）。
【０２５２】
[00316]  次に図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、チャンバ５９２ａ〜ｌからパウチ５１０内へ流体を移動させるために使用できるデバイスの別の実施形態である。この実施形態は、遠位端にピストン部材２３０４ａ〜２３０４ｊを含む複数のボルト２３０２ａ〜２３０２ｊを備えている。ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊ及びそれらに関連するピストン部材２３０４ａ〜２３０４ｊは、装備品５９０の個々のプランジャ５７０ａ〜５７０ｊを押し込むため、後退位置から延出位置へ移動させることができる。上記したように、チャンバ５９２ｋ及び５９２ｌは典型的に押し込まれないので、図示されている実施形態は、１０のピストン部材２３０４ａ〜２３０４ｊ（すなわちチャンバ５９２ａ〜５９２ｌの各々に１つずつのピストン）のみを含む。しかしながら、他の実施形態はチャンバ５９２ｋ及び５９２ｌのためのピストンを含み得ることは認められよう。一実施形態において、ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊの各々はねじ切りされているので、回転するとボルトが下降し、ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊに接続されたピストン２３０４ａ〜２３０４ｊを延出させることができる。図９Ａ〜図９Ｄに示されているデバイスと同様に、ピストン２３０４ａ〜２３０４ｊの遠位端は装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜ｊ内に延出し、これによってプランジャ５７０ａ〜５７０ｊに接触して、接続された入口チャネル５１５ａ〜５１５ｊを介してパウチ５１０内のブリスタにサンプル又は試薬を押し出すことができる。
【０２５３】
[00317]  図示されている実施形態において、ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊの各々の近位端２３０８ａ〜２３０８ｊはクロスバー２３０６ａ〜２３０６ｊのそれぞれ１つに接続されている。一実施形態において、選択されたボルト及びそれに関連付けられたピストンの下向きの動きは、選択されたクロスバー２３０６ａ〜２３０６ｊを選択された方向（例えば時計回りの方向）に回転させることによって生じる。すなわち、ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊはねじ切りされ、クロスバー２３０６ａ〜２３０６ｊをボルトによって画定された長手方向軸を中心とした円弧状に移動させるとピストン２３０４ａ〜２３０４ｊの下向きの（すなわち押し込み）移動を生成できるようになっている。一実施形態において、クロスバー２３０６ａ〜２３０６ｊは、クロスバー２３０６ａ〜２３０６ｊのうち１つが図１０Ａの矢印で示されるように回転すると隣接するクロスバーに接続するように、充分な長さとすることができる。次いで、隣接するクロスバーは第１のクロスバーと同じ方向に回転して、それに関連付けられたボルトを下降させ、ピストン２３０４ａ〜２３０４ｊのうち１つをチャンバ５９２ａ〜ｌのうち１つへ押し込むことができる。クロスバー２３０６ａ〜２３０４ｊのうち１つが回転するたびに、これに接続されているボルト２３０２ａ〜２３０２ｊも回転し、ピストン２３０４ａ〜２３０４ｊのうち１つを作動させる。
【０２５４】
[00318]  図１０Ａ及び図１０Ｂに示されている実施形態において、ボルト２３０２ａは、チャンバ５９２ｂ〜ｌよりも大きい流体体積を収容するチャンバ５９２ａの長いプランジャストロークに対応するように、ボルト２３０２ｂ〜ｊよりも長い。これは、装備品５９０の一実施形態においてチャンバ５９２ａが、チャンバ５９２ｂ〜ｌに収容された試薬を再水和するのに必要な水和流体よりも体積の大きいサンプル流体を受容するからである。この構成は単なる例示であり、装備品５９０の他の実施形態では、チャンバ５９２ａ〜ｌのうち他のものが大きい体積を収容すると共に長い接続ボルト２３０２ａ〜２３０２ｊに接続し得ることは理解されよう。
【０２５５】
[00319]  図１１Ａ及び図１１Ｂは、装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜５９２ｊからパウチ５１０内へ流体を移動させるため使用できるデバイスの更に別の実施形態を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂの実施形態は、ねじ切り部材２４０２に沿って移動するように構成されたシャトル機構２４０４を含み、シャトル機構２４０４（例えばナット）が個別のピストンを後退位置から延出（すなわち押し込み）位置へ移動できるようになっている。ねじ切り部材２４０２はシャトル機構２４０４に適合するようにねじ切りできる。モータ又は他の電源によってねじ切り部材２４０２を回転させることができる。このため、シャトル機構２４０４は、ねじ切り部材２４０２が回転するとその長さに沿って横方向に移動するように構成できる。図１１Ａ〜図１１Ｂは更に、第１の側２４０５と、この第１の側２４０５と反対方向であり得る第２の側２４１０と、を含むコネクタ２４０６を示している。コネクタ２４０６の第１の側２４０５はシャトル機構２４０４に接続した状態とすることができる。
【０２５６】
[00320]  図１１Ｂは更に、シャトル機構２４０４、ねじ切り部材２４０２、及びコネクタ２４０６がどのように複数のピストン２４０８ａ〜２４０８ｊを作動させ得るかを示している。ねじ切り部材２４０２が回転すると、シャトル機構２４０４及びコネクタ２４０６がねじ切り部材２４０２に沿って移動して、コネクタ２４０６の第２の側をピストン２４０８ａ〜２４０８ｊのうち１つ以上の遠位端に接触させることができる。図９及び図１０に示されているピストンと同様、ピストン２４０８ａ〜２４０８ｊは装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜５９２ｌの近位端に入ることで、チャンバ５９２ａ〜５９２ｌからパウチ５１０内へ流体を移動させる力を加えることができる。デバイスは、コネクタ２４０６が単一のピストンに又は同時に複数のピストンに接続できるように構成され得る。図１１Ｂは、ピストン２４０８ｉ及び２４０８ｊを同時に作動させる後者の場合を示している。これを達成するには、コネクタ２２０６が規定の複数のピストンと同時に接触するようにコネクタ２２０６の幅を調整すればよい。一実施形態では、個別のピストン２４０８ａ〜２４０８ｊにばねで力を加えることで、ピストンがコネクタ２２０６と接触していない場合は後退位置に戻すことができる。別の実施形態では、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているプランジ機構は、図９Ａ〜図９Ｄに示されている後退機構と同様の後退機構を含むことができる。
【０２５７】
[00321]  図１２Ａ〜図１２Ｃは、装備品５９０のチャンバ５９２ａ〜５９２ｊからパウチ５１０内へ流体を移動させるため使用できるデバイス２２００の更に別の実施形態を示す。図１２Ａ〜図１２Ｃに示されている実施形態では、多数の個別のピストンを連続して作動させる多数の個別の突出部を含むカムシャフト２２０２の回転によって、プランジ力を生成できる。図１２Ｂは、カムシャフトの回転に応じてデバイス２２００の筐体２２１２から突出させることができる多数のピストン２２１４ａ〜２２１４ｊを示している。デバイス２２００は、モータ又は他の電源を用いて回転させ得るロッド２２０２を備えている。ロッド２２０２が回転すると、複数のカム突出部は個別のピストン２２１４ａ〜２２１４ｊの近位端（図示せず）に接触する。カム突出部が近位端に対して回転すると、カム突出部は個別のピストン２２１４ａ〜２２１４ｊを押し出してプランジ移動を発生する。図１２Ｂは、装備品５９０のチャンバ５９２ａ及び５９２ｂ内へ延出するように押し出された２つのピストン２２１４ａ及び２２１４ｂを示しており、これによってプランジャ５７０ａ及び５７０ｂを押して装備品５９０からパウチ５１０内へ流体を移動させることができる。このようなプロセスをピストン２２１４ｃ〜２２１４ｊについて繰り返すことができる。
【０２５８】
[00322]  一実施形態において、カムシャフト２２０２は、複数の突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々のほぼ中央の孔２２０６に挿入することができる。図１２Ｃは、突出部２２０４ａ及び孔２２０６の一実施形態を更に詳しく示している。突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々は、突出部から延出するタブ２２０８を含み得る。突出部２２０４ｂ〜２２０４ｊは同一の形状とするか、又は突出部２２０４ａとは異なる外周の位置に配置されたタブ２２０８を含み得る。カムシャフト２２０２及び突出部２２０４ａ〜２２０４ｊは、スロット２２１０ａ〜２２１０ｊを含む筐体２２１２によって部分的に収容することができる。突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々を、複数のスロット２２１０ａ〜２２１０ｊのうち１つに隣接して位置付けることで、突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々がカムシャフト２２０２上で回転する際にタブ２２０８がスロット２２１０ａ〜２２１０ｊのうち１つを通って移動できるようになっている。スロット２２１０ａ〜２２１０ｊによって、突出部２２０４ａ〜２２０４ｊがカムシャフト２２０２上で回転する際に個々のタブは筐体２２１２の上壁を通り抜けることができる。
【０２５９】
[00323]  突出部２２０４ａ〜２２０４ｊが回転すると、突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々のタブ２２０８は複数のピストン２２１４ａ〜２２１４ｊのうち１つの近位端に接続することができる。例えば、突出部２２０４ａのタブ２２０８が隣接したピストン２２１４ａの近位端に接続すると、これにより加わった力はそのピストンを後退位置から延出位置へ移動させる。これは図１２Ｂに概略的に示されている。ピストンが第２の位置にある場合、その遠位端は、限定ではないが装備品５９０のチャンバ５９２ａのようなチャンバの近位端の開口に入り、例えばチャンバ５９２ａ内に配置されたプランジャ５７０ａに圧力を加え得る。この後、プランジャによって生じた圧力は、チャンバ５９２ａ内に存在する液体を入口チャネル５１５ａを介してパウチ５１０内へ移動させ得る。このプロセスは、突出部２２０４ｂ及び隣接するピストン２２１４ｂ等について、突出部２２０４ｊに至るまで繰り返される。タブ２２０８の位置は突出部２２０４ａ〜２２０４ｊの各々の外周上の異なる位置にあるので、ピストンの各々を規定の順序で作動できるようになっている。
【０２６０】
[00324]  この実施形態において、突出部２２０４ａのタブ２２０８が隣接したピストンの遠位端から離れる方へ回転すると、ピストンから力が解放されるのでピストンは第１の位置に戻る。あるいは、ピストンにばねで力を加えることで、タブ２２０８がピストンに接続しなくなった後もピストンが第２の位置に留まるようにしてもよい。後者の実施形態では、流体がシステム内を逆流することが防止される。
【０２６１】
[00325]  本明細書に開示される例示的な実施形態のいずれも、器具９００内でピストンアセンブリ９０２を動作させるように使用できることは理解されよう。また、これらの例示的な実施形態は器具８００又は他の器具において使用できることも理解されよう。
【０２６２】
ビーズビーター
[00326]  図１３は、図３Ａに示されている器具８００の支持部材８０２の第１の側８１１に搭載され得るブレード８２１を含むビーズ破砕モータ８１９を示す。ブレードは、スロット８０４を貫通してパウチ５１０に接触することができる。しかしながら、モータ８１９は器具８００の他の構造に搭載してもよいことは理解されよう。器具８００を参照するが、ビーズビーターは図３Ｂの器具９００にも同様に搭載できることは理解されよう。１つの例示的な実施形態において、モータ８１９は、支持部材８０２に搭載されたMabuchi RC-280SA-2865 DCモータ（日本国千葉県）である。１つの例示的な実施形態において、モータは５，０００〜２５，０００ｒｐｍで、更に例示的には１０，０００〜２０，０００ｒｐｍで、更に例示的には約１５，０００〜１８，０００ｒｐｍで回転する。Mabuchiモータでは、７．２Ｖが溶解に充分なｒｐｍを与えることがわかっている。しかしながら、ブレード８２１がパウチ５１０に衝突している場合、実際の速度は多少遅くなり得ることは理解されよう。使用されるモータ及びパドルに応じて、他の電圧及び速度を溶解のために用いることも可能である。任意選択的に、溶解ブリスタ５２２に隣接した袋８２２内へ、制御された少量の空気を提供してもよい。いくつかの実施形態では、隣接した袋に１以上の少量の空気を部分的に充填すると、溶解プロセス中の溶解ブリスタの位置決め及び支持に役立つことがわかっている。あるいは、例えば溶解ブリスタ５２２の周りで剛性のもしくは柔軟なガスケット又は他の保持構造のような他の構造を用いて、溶解中にパウチ５１０を拘束することも可能である。また、モータ８１９は単なる例示であり、サンプルの粉砕、振とう、又はボルテックスのために他のデバイスも使用できることは理解されよう。
【０２６３】
[00327]  回転ブレード及びパドルを用いた詰め込みについて上記で検討されているが、サンプルの振とう又はボルテックス用のビーズ粉砕コンポーネントの他の実施形態も想定されることは理解されよう。一実施形態では、ビーターバーの代わりに玉軸受又はころ軸受を含む軸受を用いてもよい。図１４は、図３Ｂのサブアセンブリ９０６を簡略化したものである器具サブアセンブリ９０６ａを示す。サブアセンブリ９０６ａは、圧迫プレート９２２のスロット９１４を部分的に貫通するビーズビーターアセンブリ９１２を含む。図１４は、圧迫プレート９２２に近接した溶解ブリスタ５２２を備えるパウチ５１０も示し、パウチ５１０が器具９００に取り付けられた場合、ビーズビーターアセンブリ９１２は溶解ブリスタ５２２に接触することができる。図１４Ａは図１４のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【０２６４】
[00328]  図１４Ａは、回転ホイール７２０を含むビーズ破砕実行部（effector）を駆動するモータ７１９を示している。回転ホイール７２０には複数の軸受７２１が設置されている。図１４Ａは６つの軸受７２１を示している。しかしながら、この数は単なる例示であり、任意の数の軸受を使用することができる。図示されている実施形態において、軸受は緩く配置され、回転ホイール７２０内で動くことができるので、ホイール７２０が回転すると求心力が軸受７２１を半径方向に動かし、軸受７２１が回転ホイール７２０の外周７１８から半径方向に延出するようになっている。これによって軸受７２１は、例えばブリスタ５２２で又はブリスタ５２２の近傍でパウチ５１０を叩く。任意選択的に、軸受７２１にばねで力を加えることで半径方向に付勢してもよい。
【０２６５】
[00329]  図１４Ｂは、図１４Ａのものと同様の実施形態を示す。この実施形態において、回転ホイール９２０はモータ９１９によって駆動される。この実施形態では回転ホイール９２０に４つのころ軸受９２１が搭載されているが、上記のようにこの数は単なる例示であり、任意の数のころ軸受が想定される。回転ホイール９２０は可撓性材料で作製され、ころ軸受９２１が搭載される複数のアーム９１３を画定する複数の溝９１７が設けられている。モータ９１９が回転ホイール９２０を駆動すると、アーム９１３は外側に曲がり、これによってころ軸受９２１は半径方向に動いてパウチ５１０（図示せず）に接触することが可能となる。複数のタブ９１６も溝９１７によって画定され、ころ軸受９２１が半径方向に動き過ぎるのを抑えるように位置決めされている。
【０２６６】
[00330]  図１４Ａの軸受７２１にばねで力を加えておくために設けられるばねの張力、及び、ころ軸受９２１が搭載されているアーム９１３に与えられる湾曲の量は、軸受９２１又は７２１を付勢してパウチ５１０に接触させ、その中に収容された溶解粒子の著しい動きを発生させるために適切であると共に、パウチ５１０の可撓性材料が破れるような過度の力を与えないものであることは理解されよう。モータ７１９は器具８００の一部として示され、モータ９１９は器具９００の一部として示されているが、これが単なる例示であること、及び、サンプル調製用の任意の器具において任意のモータ構成を使用できることは理解されよう。
【０２６７】
[00331]  図３Ａに示された実施形態において、袋８２２は、ブレードがスロット８０４を貫通してブリスタ５２２を叩く側とは反対の側でパウチ５１０のブリスタ５２２に力を加える。いくつかの実施形態において、ブリスタ５２２に対する詰め込みは、袋８２２のような圧縮部材と同一の側であることが望ましい場合がある。しかしながら、そのような実施形態では、袋８２２の代わりにより破れにくい圧縮部材を使用することが望ましい場合がある。従って、袋８２２に加えて又はその代わりに圧迫プレート９２２を用いることができる。図１４Ａ〜図１４Ｂに示された実施形態では、圧迫プレート９２２にスロット９１４が設けられ、ブレード２１又は軸受９２１もしくは７２１はこのスロット９１４を貫通してブリスタ５２２を叩くことができる。例えば袋８２２又は圧迫プレート９２２は、軸受９２１もしくは７２１又はブレード２１がパウチ５１０に衝突している間に脈動させることができる。このような脈動は、様々な変化するボルテックスを与えて混合を改善するのに役立ち得る。この代わりに又はこれに加えて、モータ９１９、７１９、又は８１９の方向を交互にすることも可能である。
【０２６８】
[00332]  ビーズ破砕は、電気モータに取り付けた回転ブレード、パドル、又は軸受のようなビーター構造がパウチ５１０に衝突することで達成できる。ビーター構造は、溶解ブリスタ５２２においてパウチに衝突するか、又は溶解ブリスタの近傍でパウチに衝突することができる。上記で検討したように、ビーズビーターモータは約１５，０００〜１８，０００ｒｐｍ（例えば約１２，０００ｒｐｍ）で回転するように構成されている。ビーズ破砕の効率を増大させる１つの方法は、ビーター構造（例えばブレード、パドル、又は軸受）がパウチを叩く周波数を上げることである。これを達成するには、ビーズビーターモータの速度を増大させるか、又はビーター構造の数を増やしてモータの回転当たりのパウチを叩く回数を増やせばよい。図１４Ａ及び図１４Ｂに示されているビーズビーター実施形態は、それぞれ６つ及び４つの軸受構造を含むことによってこれを達成する。
【０２６９】
[00333]  図１４Ｃ、図１４Ｄ、図１４Ｅ、及び図１４Ｆは、ビーズビーター実行部の代替的な実施形態を示す。これらのビーズビーターシステムは、参照により全体が本願に含まれる米国特許第９，１０２，９１１号に図示され記載されてる回転パドルシステムと同様である。図１４Ｃはビーズ破砕ホイール９５０を備えたビーズ破砕モータ９１９を示し、３つのパドル９５２ａ〜９５２ｃがホイール９５０から突出している。図１４Ｄはビーズ破砕ホイール９６０を備えたビーズ破砕モータ９１９を示し、４つのパドル９６２ａ〜９６２ｄがホイール９６０から突出している。図１４Ｅはビーズ破砕ホイール９７０を備えたビーズ破砕モータ９１９を示し、６つのパドル９７２ａ〜９７２ｆがホイール９７０から突出している。図１４Ｃ〜図１４Ｅに示されている３つ、４つ、及び６つのブレードが単なる例示であること、及びビーズビーターホイールがこれよりも多いか又は少ない数のブレードを有し得ることは理解されよう。
【０２７０】
[00334]  図１４Ｆは、ビーズビーター実行部９８０の別の実施形態を示す。実行部９８０は、前述の例に示されたモータ９１９と同様のビーズビーターモータに結合し、これによって駆動することができる。図示されている例において、実行部９８０は、中央孔９８４を介して相補的な形状のモータシャフトに結合できる。図示されている実施形態において、実行部９８０は、中央孔９８４によって画定された中央軸の周りに非対称に配置された５つのビーズビーターアーム９８２ａ〜９８２ｅを有する。好ましくは、アーム９８２ａ〜９８２ｅは、実行部９８０の重心が中央孔９８４によって画定された中央軸と一致するような重量バランスに配置されている。しかしながら、これらのアームは、アームの一部にドリルで穴を開けることやアームの選択部分の質量を取り除くか又は追加することのような他の変更によって重量バランスを取り得ることは認められよう。
【０２７１】
[00335]  一実施形態において、実行部は５つの非対称に配置されたアームを有する。しかしながら、同様の実施形態は３つ以上の非対称に配置されたアームを有し得ることは認められよう。実行部に１つ以上のバランスを取るための質量が含まれる場合、実施形態は非対称に配置されたアームを２つだけ有してもよい。図示されている実施形態において、ビーズビーターアーム９８２ａ〜９８２ｅは、約９７度（９８３ａ）、４５度（９８３ｂ）、６９度（９８３ｃ）、８６度（９８３ｄ）、及び６３度（９８３ｅ）の角度だけ分離されている。これらの角度が単なる例示であること、並びに、５つの例示的なアームの他の角度及びこれよりも多いか又は少ない数のアームの他の角度も本開示の範囲内であることは認められよう。
【０２７２】
[00336]  前述の実施形態においてと同様、ビーズビーターアームの数を増やすと、実行部９８０の回転当たりのサンプル調製チャンバ（例えば図２のブリスタ５２２）に対する打撃数が増えることによって、ビーズ破砕の効率が増大し得ると考えられる。一実施形態では、アームの非対称の間隔によってビーズビーターが生成するトーンを変化させ、知覚量を小さくすることができる。例えば、雑音発生イベントの非周期的な間隔は、ノイズ−周波数スペクトルの形状を変えてノイズレベルを低減させると共に、知覚できる音の発生を減らすようにノイズエネルギが存在する周波数を再分配する効果を有する。これに対して、同一の量（音圧レベル）の純音は一般に、より大きい雑音として知覚される。
【０２７３】
[00337]  図４１Ａ〜図４２Ｃは、パドル型のビーズビーターを用いてサンプル調製中にサンプルを混合させるビーズビーターシステムの代替的な実施形態を示す。これは、上述されたビーズ破砕システム、並びに例えば米国特許第８，８９５，２９５号及び第９，１０２，９１１号（これらは参照により本願に含まれる）に記載されているビーズ破砕システムとは異なる溶解運動を実行する。
【０２７４】
[00338]  図４１Ａは、図３Ｂのサブアセンブリ９０６と同様のサブアセンブリ９０６ｂに関連付けられたビーズビーターシステム９１２ｂを示すが、細胞溶解に関連する部分のみを図示している。図３Ｂに示した様々なヒータ及び他のコンポーネントを、サブアセンブリ９０６ｂの一部として又はサブアセンブリ９０６ｂに追加して使用できることは理解されよう。例示として、サブアセンブリ９０６ｂは器具８００又は器具９００又は同様の器具に含ませることができる。図４１Ｂは、同じサブアセンブリ９０６ｂ及びビーズビーターシステム９１２ｂの背面図を示す。ビーズビーターシステム９１２ｂはパドル９８０ａ及び９８０ｂを含み、これらのパドルはサブアセンブリ９０６ｂのスロット９１５ｂを貫通して、パウチ５１０のブリスタ５２２に、又は同様のパウチの溶解もしくはサンプル調製ブリスタに接触できるように位置決めされている。パドル９８０ａ及び９８０ｂは、迅速に往復運動することで溶解物を生成できる。パドル９８０ａ及び９８０ｂは往復運動する際、ブリスタ５２２を繰り返し叩き、ブリスタ５２２の内容物（例えば細胞、溶解緩衝液、及びジルコニウム溶解ビーズ）を行ったり来たりさせて、サンプルと溶解ビーズを完全にかくはんする。図４１Ａでは、参照のためサブアセンブリ９０６ｂの近くにパウチ５１０が図示されている。これは、例えば図３Ａ及び図３Ｂを参照して本明細書の他の部分で詳しく説明した通りである。パウチ５１０は例えばサブアセンブリ９０６ｂに隣接した所定位置に保持し、ブリスタ５２２はパドル９８０ａ及び９８０ｂに隣接して保持することができる。例示的に、パドル９８０ａ及び９８０ｂは、ブリスタ５２２と実質的に同じ面積であるような大きさ及び位置決めとすることができる。同様に、パドル９８０ａ及び９８０ｂはブリスタ５２２よりも大きいか又は小さい場合もある。図示されている実施形態において、パドル９８０ａ及び９８０ｂは相互に実質的に同じ大きさである。しかしながら、他の実施形態ではこれらのパドルが異なる大きさであり得ることは認められよう。例えば、パドル９８０ａ及び９８０ｂは、概ね矩形であるブリスタ５２２に合わせた大きさ及び形状であるが、これらのパドルは、限定ではないが方形又は円形のような他のブリスタ形状に合わせた大きさ及び形状としてもよい。
【０２７５】
[00339]  次にビーズビーターアセンブリ９１２ｂの背面を示す図４１Ｂを参照すると、ビーズビーターは、サブアセンブリ９０６ｂのビーズビーターアセンブリ９１２ｂと、往復運動するパドル９８０ａ及び９８０ｂと、パドル９８０ａ及び９８０ｂの往復運動を駆動する駆動シャフト９８２と、を固定する支持部材９８６を含む。図示されている実施形態において、駆動シャフト９８２並びにパドル９８０ａ及び９８０ｂは軸受部材９８４ａ及び９８４ｂに結合され、これら軸受部材は駆動シャフト及び各パドルに機械的に結合されている。図４２Ｃは、駆動シャフト９８２の回転軸９８９及び２つの中心を外れた偏心部分９８２ａ及び９８２ｂを示す。偏心部分９８２ａ及び９８２ｂは、軸受部材９８４ａ及び９８４ｂに結合されて、シャフト９８２の回転運動をパドル９８０ａ及び９８０ｂの内側及び外側への往復運動に変換する。図示されている実施形態において、シャフト９８２の回転運動はモータ９１９ｂによって駆動される。モータ９１９ｂは、サブアセンブリ９０６ｂに固定されてビーズビーターアセンブリ９１２ｂを更に支持することができる。１つの例示的な実施形態において、モータ９１９ｂは５，０００〜２５，０００ｒｐｍで、更に例示的には７，５００〜１２，０００ｒｐｍで、更に例示的には約８，０００〜１０，０００ｒｐｍで回転することができる。しかしながら、パドル９８０ａ及び９８０ｂがパウチ５１０に衝突している場合、実際の速度は多少遅くなり得ることは理解されよう。同様に、使用されるモータ及びパドル並びにサンプル種類に応じて、他の速度を溶解に使用することも可能である。また、モータ９１９ｂは単なる例示であり、パドルを作動させるために他のデバイスも使用できることは理解されよう。
【０２７６】
[00340]  次に図４２Ａ及び図４２Ｂを参照すると、ビーズビーターアセンブリ９１２ｂの更なる詳細が示されている。例示として、細胞溶解プロセス中にパドル９８０ａ及び９８０ｂは交互に溶解ブリスタと接触する。すなわち、これらのパドルは一度に１つずつパウチに接触する。これによってパドルは、溶解ゾーン（例えばブリスタ５２２）内の流体（例えば細胞及び／又はウイルス、溶解緩衝液、及び溶解ビーズ）を強制的な横方向の運動で移動させることができる。しかしながら、９１２ｂのようなシステムを用いて、限定ではないが上から下への運動や渦のような他の流体運動パターンも可能であることは認められよう。図３Ｂを参照して上述し、更に図２２Ａ〜図２３Ｂを参照して以下で記載されるように、いくつかの実施形態において、ビーズビーターパドルとパウチとの間にはガスケット（例えば前パネルガスケット９２９）が存在し得る。従ってパドルはパウチに直接接触しない場合があるが、動作原理は同じである。
【０２７７】
[00341]  図４２Ａ及び図４２Ｂは、パドル９８０ａ及び９８０ｂとサブアセンブリ９０６ｂの内面との間に配置されてパドル９８０ａ及び９８０ｂを軸受部材９８４ａ及び９８４ｂの方へ付勢することができる付勢部材（例えばばね）９８１ａ〜９８１ｃも示している（第４の付勢部材はパドル９８０ａ上の付勢部材９８１ｃの隣に存在するが、画角のため図示されていない）。コイルばねが図示されているが、限定ではないが板ばねやエラストマ部材のような他のばね部材も使用できることは認められよう。
【０２７８】
[00342]  また、図４２Ｂは、どのようにビーズビーターアセンブリ９１２ｂを用いてブリスタ５２２から流体を押し出してブリスタ５４４のような下流ブリスタ内へ流し込むかを概略的に示す。例えば、パドル９８０ａがブリスタ５２２を押圧してブリスタ５２２の半分から流体を押し出せるようにパドル９８０ａが延出された状態で、モータ９１９ｂを停止させることができる。次いで、９８８で概略的に示されている機械式アクチュエータ（例えばピストン）がパドル９８０ｂを押すことで、ブリスタ５２２を押圧して流体を下流ブリスタへ押し込むことができる。あるいは、別個の機械式アクチュエータをパドル９８０ａ及び９８０ｂに関連付けて、双方のパドルをブリスタ５２２に押圧し、流体を下流ブリスタへ押し込むことができる。別の実施形態では、各パドルを個別に延出させ、任意選択的に後退も行う駆動システム（例えば個別に駆動されるピストン）を利用することができる。そのような実施形態では、駆動システムを用いて双方のパドルを一緒に延出させ、ブリスタ５２２を押圧して流体を下流ブリスタへ押し込むことができる。
【０２７９】
[00343]  別の実施形態では、付勢部材（例えばばね）、パドル、及び器具サブアセンブリ（例えばサブアセンブリ９０６ｂ）の内面の相対的な配置を、パドルが外側に付勢されるように変えることができる。このような場合、駆動システムの往復運動作用によってパドルがパウチから離れる方へ動くように駆動機構の方向（ｓｅｎｓｅ）も変えることができ、付勢部材の作用によってパドルは溶解チャンバに接触する。付勢部材（例えばばね）は、選択された量の衝撃力及び／又は圧力を溶解ブリスタに与えるように選択できる。例えば、パウチと接触するようにパドルを付勢する付勢部材を用いるシステムは、予測可能かつ信頼できる溶解力を与えることができる。同様に、パドルはデフォルトで溶解ブリスタを押圧し得るので、そのようなシステムを用いて、溶解ブリスタの内容物を例えば下流ブリスタへ容易に押し込むことができる。説明のための例において、溶解ブリスタの方へ付勢されたパドルを有するパドルビーズビーターシステムは、双方のパドルが付勢部材の作用によって同時にブリスタに押圧されるように駆動部材を中立位置へ移動させることで、ブリスタの内容物を押し込むことができる。別の説明のための例では、溶解ブリスタの方へ付勢されたパドルを有するパドルビーズビーターシステムは、駆動システムを用いて、上流ブリスタを下流ブリスタに接触させてブリスタ内の流体をブリスタの下流側へ押し出し、次いで駆動システムから下流パドルを解放して、付勢部材が第２のパドルをブリスタに押圧して流体を下流ブリスタへ押し込めるようにすることで、ブリスタの内容物を下流ブリスタへ押し込むことができる。
【０２８０】
[00344]  図４３Ａ〜図４３Ｃは、ビーズビーターシステム９１２ｃの別の実施形態を示す。ビーズビーターシステム９１２ｃは、パドル９９０ａ及び９９０ｂと、駆動シャフト９９２と、それぞれパドル９９０ａ及び９９０ｂ並びに駆動シャフト９９２に結合されたクランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂと、ビーズビーターシステム９１２ｃを器具サブアセンブリに結合するため使用できる支持アセンブリ９９６と、を含む。ビーズビーターシステム９１２ｃは、例えば図３Ｂのサブアセンブリ９０６と共に使用できる。例示的に、ビーズビーターシステム９１２ｃは、器具８００又は器具９００又は同様の器具に含ませることができる。ビーズビーターシステム９１２ｃは、パウチ５１０のブリスタ５２２又は同様のパウチの同様のブリスタに接触するよう位置決めできるパドル９９０ａ及び９９０ｂを備えている。パドル９８０ａ及び９８０ｂと同様、パドル９９０ａ及び９９０ｂは、迅速に往復運動することで溶解物を生成できる。例示的に、パドル９９０ａ及び９９０ｂは、それらが作用するように位置決めされた対応するブリスタと実質的に同じ面積であるような大きさ及び位置決めとすることができる。同様に、パドル９９０ａ及び９９０ｂは対応するブリスタよりも大きいか又は小さい場合もある。図示されている実施形態において、パドル９９０ａ及び９９０ｂは相互に実質的に同じ大きさである。しかしながら、他の実施形態ではこれらのパドルが異なる大きさ又は形状であり得ることは認められよう。
【０２８１】
[00345]  次に図４３Ｂを参照すると、パドル９９０ａ及び９９０ｂは例示的にクランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂに枢動結合され、パドル９９０ａ及び９９０ｂ上のタブ９９１ａ及び９９１ｂがクランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂ上の対応するスロット９９３ａ及び９９３ｂ内に嵌合されている。システム９１２ｂの軸受と同様に機能するクランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂは、開口９９５ａ及び９９５ｂを介して駆動シャフト９９２に結合されている。図４３Ｃに示されているように、駆動シャフト９９２は、クランクシャフト９９２が回転した場合にパドルの往復運動を駆動する中心を外れた偏心部分９９２ａ及び９９２ｂを含む。
【０２８２】
[00346]  システム９１２ｂにおいてと同様、システム９１２ｃは、クランクシャフト９９２を回転させるモータ又は同様の駆動デバイスに結合することができる。システム９１２ｂとは異なり、クランクシャフト９９２、クランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂ、並びにパドル９９０ａ及び９９０ｂが能動的に結合されているので、システム９１２ｃはパドル９９０ａ及び９９０ｂを引っ込める付勢部材を含む必要はない。しかしながら、いくつかの実施形態では付勢部材が含まれ得ることは認められよう。
【０２８３】
[00347]  図４４Ａ〜図４６は、異なるパドル構成及び異なるパドル数を用いた様々なパドルビーターの実施形態を示す。図４４Ａは、パドル４４８０ａ及び４４８０ｂを含むビーズビーターシステム９１２ｄを示す。ビーズビーターシステム９１２ｄはサブアセンブリ９０６ｄに関連付けて構成され、パドル４４８０ａ及び４４８０ｂは開口４４１５ａ及び４４１５ｂを介して動作する。この例示的な実施形態において、パドル４４８０ａ及び４４８０ｂはスペーサ４４１６によって分離されている。図４４Ｂのビーズビーターシステム９１２ｅはシステム９１２ｄと同様である。システム９１２ｅは、サブアセンブリ９０６ｅの開口４４１５ｃを介して動作するパドル４４９０ａ及び４４９０ｂを含む。パドル４４９０ａ及び４４９０ｂは、内側に傾斜した部分４４９１ａ及び４４９１ｂを含む。システム９１２ｄ及び９１２ｅは、スペーサ４４１６及び内側に傾斜した部分４４９１ａ、４４９１ｂがパドル間に開放空間を与え、これが例えば溶解ブリスタ内のスワブ又は同様の含有物を収容できるという点で、同様である。また、いくつかの実施形態では、パドル間に空間を生成することは、かくはんパターンに良い影響を及ぼし（例えば、パドル間の境界エリアで渦を発生させることができる）、これは、溶解ビーズ及び流体の動きに、更には溶解プロセスの有効性に影響を及ぼし得る。
【０２８４】
[00348]  図４５は、上述の実施形態において使用された２つでなく４つのパドルを含むビーズビーターシステム９１２ｆを示す。図４６は、３つのパドルを含むビーズビーターシステム９１２ｇの一実施形態を示す。図４５のシステム９１２ｆにおいて、パドル４５８０ａ〜４５８０ｄは方形又は矩形の構成に配置されている。パドル４５８０ａ〜４５８０ｄは、サブアセンブリ９０６ｆの開口４５１５を貫通する。図４６において、ビーズビーターシステム９１２ｇは、２つの垂直に配置されたパドル４６８０ａ及び４６８０ｂと水平方向のパドル４６８０ｃとを含む。パドル４６８０ａ〜４６８０ｃは、サブアセンブリ９０６ｇに関連して動作するように構成され、開口４６１５を貫通する。一実施形態において、システム９１２ｆ及び９１２ｇのパドルは、溶解チャンバ内でパターンや渦等を生成するよう個別に作動させることができる。例えばパドル４５８０ａ〜４５８０ｄは、溶解中に渦を生成するように順次作動させることができる（例えば４５８０ａ、次いで４５８０ｂ、次いで４５８０ｃ、次いで４５８０ｄ等）。別の例において、パドル４５８０ａ〜４５８０ｄは、異なる溶解パターンを生成するようにクロスパターンで作動させることができる（例えば４５８０ａ及び４５８０ｃを一緒に、次いで４５８０ｂ及び４５８０ｄを一緒に）。別の例では、パドル４６８０ａ及び４６８０ｂを、例えばシステム９１２ｂと同様に一度に１つずつ作動させ、パドル４６８０ｃを、パドル４６８０ａ及び４６８０ｂの作動に連動されないタイミングで作動させることができる。更に別の例では、パドル４６８０ａ〜４６８０ｃは円形に作動させることができる（４６８０ａ、次いで４６８０ｂ、次いで４６８０ｃ等）。前述の例が単なる例示であること、並びに、他の作動パターン及び溶解パターンが可能であることは認められよう。
【０２８５】
[00349]  限定ではないが、パドル、駆動シャフト、クランク及びスライダ機構９９４ａ及び９９４ｂ等のビーズビーターシステム９１２ｂ〜９１２ｇのコンポーネントは、当技術分野において既知である基本的に任意の方法に従って製造できる。例えばビーズビーターシステムのコンポーネントは、耐久性及び／又は熱安定性プラスチック材料（例えばDelrin（登録商標）（ポリオキシメチレン）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、テフロン等）から、又はアルミニウム、ステンレス鋼、チタン合金等の金属材料から製造できる。例えば、射出成形、鋳造、機械加工等によって部品を製造することができる。一実施形態において、本明細書に記載されるビーズビーターシステムのパドルの１つ以上は温度制御要素を含み得る。例えば、溶解ブリスタに接触するパドルの１つ以上の一部は、加熱又は冷却溶解、電磁ビーズに対する加熱又は冷却結合、又は熱サイクリング等のプロセスに使用することができる温度制御要素を含み得る。温度制御要素の説明のための例は、限定ではないが、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ、正温度係数ヒータ、及びそれらの組み合わせを含む。温度制御要素は、複数のヒータ、クーラ、ペルチェ素子等を含み得る。一態様において、所与の温度制御要素は２種以上のヒータ又はクーラを含み得る。例えば、温度制御要素の説明のための例は、ペルチェ素子であって、この素子の上面及び／又は下面に適用された別個の抵抗ヒータを備えたものを含み得る。
【０２８６】
[00350]  本明細書に記載されるパドルビーズビーターシステムの性能については、以下で実施例５において検討され、図４７〜図４８Ｃを参照して説明される。
【０２８７】
[00351]  図４９を参照すると、ボイスコイルモータ４９０２によって駆動される実行部４９２０を含むビーズビーターシステム４９１９が図示されている。ボイスコイルモータは当技術分野において周知である。図示されているボイスコイルモータ４９０２は、永久磁石４９０６、下部鉄ディスク４９０４、上部鉄リング４９０８、及びボイスコイルドライバ４９１０を含む。複数種類のボイスコイルドライバが当技術分野において周知である。例えば、典型的なボイスコイルドライバは環状部（図示せず）（例えばアルミニウム又は紙のリング）を含み、これに電気ワイヤを巻き付けて、ボイスコイルドライバが電流を流すことを可能とする。典型的なボイスコイルドライバは、ポスト（図示せず）上に支持され、上鉄リング４９０８の狭いギャップ内に延出し得る。環に巻かれたワイヤに振動電流を流すと振動電界が発生し、これがボイスコイルドライバ４９１０を上下に振動させる。システム４９１９は、多数の支持リング４９１２ａ及び４９１２ｂ、支持スパイダ４９１４ａ及び４９１４ｂ、並びに追加の支持及びライザ４９１６及び４９１７を含み得る。また、図示されている特定の実施形態における支持は特定の構成及び構造を有するが、これが単なる例示であること、及び他の支持構成も本開示の範囲内であることは認められよう。
【０２８８】
[00352]  実行部４９２０は、ボイスコイルドライバ４９１０に取り付けられて、ボイスコイルドライバが上下に振動した場合に振動するようになっている。図示されている実施形態において、実行部４９２０はエッジ４９２１を含み、これはパウチ５１０の表面５３０に対して概ね垂直にパウチ（例えばサンプル調製ブリスタ５２２）に接触してビーズ破砕作用を生じるように構成できる。一実施形態において、実行部４９２０は、限定ではないが金属フォイル、プラスチック、及び紙のような多種多様な軽量の材料で作製できる。例えば紙製シリンダをボイスコイルドライバの環に結合し、次いでその端部を密封してエッジ４９２１を形成することができる。適切な形状に作った紙材料は極めて堅く、かつ極めて軽量である。
【０２８９】
[00353]  ボイスコイルドライバは質量が小さく、かつ大きい力を発生できるが、変位は限定されている。更に、周波数と変位との間にトレードオフが存在する。すなわち、周波数が高くなればなるほどボイスコイルドライバの変位は小さくなる。従って、ボイスコイルドライバ４９１９は、ビーズ破砕のために約１００〜５００Ｈｚ（例えば約３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、又は５００Ｈｚ）の周波数で駆動できることがわかっている。これは例えば、約７，５００〜１５，０００ｒｐｍのビーズ破砕速度で動作する図１３に示したタイプのビーズビーターの周波数に相当する。この破砕速度は、約２５０〜５００Ｈｚでパウチを叩くブレード８２１の周波数に換算される。
【０２９０】
[00354]  ここで図５０Ａ及び図５０Ｂを参照すると、ビーズ破砕のために使用できるプロトタイプのデバイス５０１９の一実施形態が示されている。図示する実施形態において、デバイス５０１９はフォーク形状の実行部５０２０を有し、これは、第１の半分部（half）５０２１ａ及び第２の半分部５０２１ｂを有する端部５０２１を備えている。図５０Ｂに示すように、パウチ５１０は、溶解ブリスタ５２２の近傍で実行部の端部５０２１ａと５０２１ｂとの間に配置することができる。以下で記載されるように、実行部５０２０は前後に振動して溶解ブリスタ５２２の内容物を強く混合することでビーズ破砕作用を生成できる。
【０２９１】
[00355]  図５０Ａ及び図５０Ｂに示されている溶解装置の実施形態において、システム５０１９は、ベース５００６及びスタンド５００８に搭載された発振器５００２を含む。これが単なる例示であること、及びシステム５０１９が器具８００等の器具内に搭載され得ることは理解されよう。発振器５００２は、スタンド５００８上で位置合わせ可能に搭載された支持５０１２ａ及び５０１２ｂに搭載されている。実行部５０２０は、枢軸（pivot）５０１０でスタンド５００８に搭載することができる。図示されている実施形態において、発振器５００２は、第１のＥコア５００４ａ及び第２のＥコア５００４ｂを含む２つの磁石を含む。Ｅコアは当技術分野において周知であり、磁気コアの１つのタイプである。磁気コアは高い透磁率を有する１片の磁性材料であり、電磁石、変圧器、電気モータ、発電機、インダクタ、磁気記録ヘッド、及び磁気アセンブリ等の電気デバイス、電磁デバイス、及び磁気デバイス内に磁界を閉じ込めて誘導するため使用される。Ｅコアは、金属製Ｅ字形コアの中央脚部に電気ワイヤを巻くことでコアが形成されることから名前が付いている。本開示の範囲内で他の磁石も使用できる。
【０２９２】
[00356]  一実施形態において、Ｅコア５００４ａ及び５００４ｂの各々は、一度に１つずつ強力な磁界を生成して実行部５０２０をＥコア間で前後に振動させるように構成されている。このため、図示されている実施形態において実行部５０２０は、Ｅコアが生成した磁界によって引き付けることができる磁性板５０２２ａ及び５０２２ｂを有する。一実施形態において、Ｅコア５００４ａ及び５００４ｂは、Ｅコア５００４ａ及び５００４ｂに対して一度に１つずつ電力を与える電気回路に結合することができる。例示的な実施形態において、電気回路は、交流電源の特性周波数でＥコア５００４ａ及び５００４ｂに電力を与える単純な電気デバイス（例えば１対のダイオード）とすればよい。例えば米国では、交流の周波数は６０Ｈｚである。このように、Ｅコア５００４ａ及び５００４ｂを有するシステム５０１９は、複雑な電子制御システムやファームウェアプログラミング等を必要とすることなくビーズ破砕溶解のためのかくはんを行うように構成できる。また、Ｅコアは多くの大きさ及び電力定格で利用することができる。従って、例えばＥコアの大きさ及び／又は電力を変更することによってビーズ破砕効率を調整するため、システム５０１９の電力を変更して電力を増大又は低減させることができる。一実施形態では、Ｅコア電磁石の代わりに、実行部５０２０を叩いて前後に振動させ得る機械式アクチュエータ等を使用してもよい。
【０２９３】
[00357]  別の実施形態では、当技術分野において既知であるような超音波処理によってビーズビーディングを達成できる。更に別の実施形態では、例えばこする動作（scrubbing action）によってサンプルに圧力を与えることで溶解を実行する。この実施形態では、ブリスタ５２２の一部に隣接した表面５３０に対してローラ又はスライドを配置し、ブリスタ５２２に沿って例えば長さ方向に移動させるが、他の移動も可能である。ローラは例えば蒸気ローラと同様の動きで移動し、これによってサンプルをビーズ５３４に対して押しつぶすことができる。そのような実施形態は蠕動ポンプを使用できる。回転しないスライドを同様に使用することも可能である。
【０２９４】
[00358]  いずれのビーズビーターも、本明細書に開示されるシステムの他のいずれかの実施形態と共に使用できることは理解されよう。
【０２９５】
移動磁石システム
[00359]  次に図１５Ａ〜図１５Ｋを参照すると、一連のサンプル調製ステップと組み合わせて使用できる磁石システムの代替的な実施形態が示されている。図１５Ａ〜図１５Ｋに示されたサンプル調製ステップは、電磁ビーズ水和、核酸回収を容易にするための細胞溶解物中の電磁ビーズの分散、溶解物からの電磁ビーズ回収、電磁ビーズ洗浄、及び電磁ビーズからの核酸の溶出を含む。図１５Ａ〜図１５Ｋは、図２を参照して説明したパウチ要素（すなわちブリスタ及び電磁ビーズ）と同じ番号を用いるが、関連するパウチ要素のみが図示されている。ブリスタ５４６に隣接して器具内に配置された格納式磁石を利用する前述の例とは異なり、図１５Ａ〜図１５Ｋに示す例は、電磁ビーズ５４６の移動及び捕獲を容易にするため様々なブリスタまで（例えば円形又は半円形の経路に沿って）移動できる可動磁石１３２０を含む機構１３１０を利用する。図１５Ａ〜図１５Ｋに示すシステムは、パウチにおけるサンプル調製（すなわち核酸の回収、溶解物からの電磁ビーズ回収、電磁ビーズ洗浄、及び電磁ビーズからの核酸の溶出）に必要な時間を、最大で１０％、最大で１５％、最大で２０％、最大で２５％、最大で３０％、最大で３５％、最大で４０％、最大で４５％、最大で５０％、最大で５５％、最大で６０％、最大で６５％、最大で７０％、又は最大で７５％、短縮することができる。
【０２９６】
[00360]  次に図１５Ａを参照すると、パウチ５１０の一部が概略的に図示されている。パウチ５１０は、サンプル溶解ブリスタ５２２及び下流ブリスタ５４４、５４６、及び５４８を含む。図２を参照して検討したブリスタ間のチャネルは省略されているが、ブリスタ間の流体移動は矢印で示されている。また、可動磁石１３２０を含む機構１３１０も概略的に図示されている。機構１３１０は、例えば器具９００のドアアセンブリ９０８に搭載できることは理解されよう。
【０２９７】
[00361]  図１５Ａ及び図１５Ｂに示されている第１のステップでは、細胞溶解物がブリスタ５２２からブリスタ５４４及び５４６内へ絞り出されて電磁ビーズ５３３を水和させる。次いで、流体（すなわち細胞溶解物）をブリスタ５４４と５４６との間で往復移動させて電磁ビーズを分散させることができる。図１５Ｃ及び図１５Ｄに示されている第２のステップでは、電磁ビーズが分散している流体の実質的に全てがブリスタ５４６からブリスタ５４４内へ、更に、ブリスタ５２２で溶解物から核酸を回収するためブリスタ５２２内へ絞り出される。図１５Ｄで概略的に図示されているように、電磁ビーズ５３３はブリスタ５２２内で細胞溶解物の実質的に全体に分散される。核酸回収のため、選択された時間期間にわたって電磁ビーズ５３３を溶解物内でインキュベートすることができる。しかしながら、分散を改善し、核酸回収を迅速化するため、核酸回収ステップは、ビーズの塊を更に分割すると共に溶解物内のビーズ分散をいっそう完全にするための限られたビーズ破砕を含み得る。
【０２９８】
[00362]  図３Ａを参照して上述した核酸回収プロトコルにおいて、電磁ビーズを回収するには、ブリスタ５４６で格納式磁石を活性化し、ブリスタ５２２と５４６との間で（ブリスタ５４４を介して）流体を繰り返し往復移動させ、流体がブリスタ５４６へ移動するたびに電磁ビーズを更に回収する。これは電磁ビーズを回収するための効果的な方法であり得るが、極めて時間がかかり、１０を超える捕獲サイクルを必要とする可能性がある。これに対して図１５Ｅに示されている移動磁石システムでは、磁石１３２０をシステム１３１０の円形トラックに沿ってブリスタ５２２の近傍へ移動させ、これを用いて単一ステップで電磁ビーズを集めることができる。図１５Ｅに示されているように、磁石１３２０はブリスタ５２２の外面と平行に移動し、電磁ビーズ５３３を集めてブリスタ５２２と５４４との間のチャネルの近くのエリアに持っていくために使用される。図３Ａを参照して説明した電磁ビーズ捕獲の実施形態において、磁石は、電磁ビーズを捕獲及び解放するため内外に（すなわち、パウチへ近付く方へ及びパウチから離れる方へ）移動する。図１５Ａ〜図１５Ｋを参照して記載される電磁ビーズ再捕獲の実施形態において、磁石１３２０は、ビーズが閉じ込められたブリスタから離れる方へ回転することによって電磁ビーズを解放することができる。いくつかの実施形態では、磁石が充分に強力でないこと、又はチャネルが充分に広くないこと、又はその他の理由から、磁石１３２０がブリスタ間のチャネルを介して電磁ビーズの塊を運搬できない場合がある。従って、電磁ビーズ５３３がチャネル５３８（図２を参照のこと）を通過するのを支援するため、ブリスタ５２２から５４４への液体の脈動を用いて磁石１３２０からビーズを払い落とし、ブリスタ５４４へ勢いよく流すことができる。
【０２９９】
[00363]  一実施形態において、磁石１３２０は、小型（例えば直径１ｃｍ〜５ｍｍ以下）で強力な磁石である。一般に、ブリスタ（例えばブリスタ５２２及び５４４）の大きさに対して直径が小さい磁石が望ましい場合がある。これは、そのような磁石を電磁ビーズの回収に用いると、磁力がより集中し、ビーズの損失が少なくなるからである。例えば、小型で強力な磁石は電磁ビーズの小さい球体を形成し、これはブリスタと５４４との間のチャネルに「持ち上げられ」、次いで５２２からの流体でブリスタ５４４へ勢いよく流すことができる。磁石がより大きい場合は、より大きい球体が形成され、そのような大きい球体はそれほど効果的に流されない可能性がある。同様に、磁石が、溶解プロトコルから運搬された細胞残屑を洗浄するため又はビーズから回収された核酸を溶出させるためのブリスタにビーズを閉じ込める場合（以下で検討される）、小さい球体は、ブリスタ間を接続するチャネルからいっそう効率的に移動できるので、洗浄液又は溶出液が流された場合にビーズは流されない。
【０３００】
[00364]  一実施形態において、磁石１３２０は希土類磁石である。希土類磁石は、典型的にネオジム及びサマリウムの合金から作製される強力な永久磁石である。希土類磁石によって典型的に生成される磁界は１．４テスラを超え得るのに対し、フェライト又はセラミック磁石は典型的に０．５〜１テスラの磁界を生じる。ネオジム磁石は希土類磁石の中で最も強力であり、かつ最も手頃な価格のタイプである。それらは、ネオジム、鉄、及びホウ素（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）の合金から作製され、これはＮＩＢと省略されることがある。サマリウム−コバルト磁石（化学式：ＳｍＣｏ５）は、ネオジム磁石よりもコストが高く磁界強度が弱いので、ネオジム磁石に比べて一般的でない。しかしながら、サマリウム−コバルト磁石はキュリー温度が高いので、高い動作温度で高い磁界強度が必要な用途ではこれらの磁石が適している。別の実施形態では、磁石１３２０を電磁石とすることができる。更に別の実施形態（図示せず）では、磁石１３２０を移動させるためのシステム１３１０の代わりに、電磁ビーズ回収や洗浄等のために選択された位置でオン及びオフすることができる固定の電磁石アレイを使用することも可能である。
【０３０１】
[00365]  次に図１５Ｆを参照すると、電磁ビーズ５３３をブリスタ５４４へ勢いよく流した後、磁石をブリスタ５４４まで移動させ、ブリスタ５４４と５２２との間のチャネルから離れたエリアで電磁ビーズ５３３を捕獲し、流体をブリスタ５２２へ勢いよく流す。この時点で核酸は溶解物から回収されており、ブリスタ５２２は廃棄物の容器として使用できる。いくつかの実施形態では、ブリスタ５２２から追加の電磁ビーズ収集を実行することが望ましい場合がある。
【０３０２】
[00366]  次に図１５Ｇを参照すると、磁石１３２０をブリスタから遠ざけ、装備品からブリスタ５４４へ洗浄緩衝液を注入し、ブリスタ５４４と５４６との間でビーズをゆっくり絞り出すことにより、電磁ビーズを洗浄して細胞片や溶解緩衝液等を除去できる。次いで磁石１３２０をブリスタ５４６へ移動させ、ブリスタ５４４からブリスタ５４６へ流体を絞り出してビーズを再捕獲することができる。洗浄液はブリスタ５４４を介してブリスタ５２２へ絞り出すことができる。洗浄シーケンスは任意選択的に、新しい洗浄緩衝液を用いて少なくとも１度繰り返される。
【０３０３】
[00367]  次に図１５Ｉ〜図１５Ｋを参照すると、磁石１３２０をブリスタから遠ざけ、装備品からブリスタ５４８を介してブリスタ５４６へ溶出緩衝液を注入することによって、電磁ビーズ５３３から核酸を溶出できる。図示されている実施形態では、ブリスタ５４４と５４６との間で流体を絞り出すことによって、電磁ビーズを溶出緩衝液に分散させて核酸を溶出することができる。あるいは、溶出緩衝液をブリスタ５４６に加えることができ、溶出は単に待機するだけで実行される。いずれの場合も、磁石をブリスタ５４６へ移動させ、５４６と５４８との間のチャネルからビーズを収集することによって、溶出緩衝液及びビーズをブリスタ５４６で回収する。次いで、溶出させた核酸及び溶出緩衝液をビーズ５３３からブリスタへ移動させる。この時点で、溶出させた核酸はブリスタ５４８及び５５０における第１段階ＰＣＲの準備ができている。
【０３０４】
[00368]  次に図１６Ａ〜図１９Ｂを参照すると、移動磁石システムの特定の実施形態が示されている。図１６Ａ〜図１９Ｂに示されている特定のデバイスは、本明細書及び本出願人による他の出願に記載されたパウチ５１０及び器具９００と共に動作するように構成されているが、これが単なる例示であること、及びこれらの実施形態が様々なサンプル容器と共に使用される様々な器具において使用できることは理解されよう。図１６Ａ〜図１９Ｂに示されている移動磁石システムを、図１５Ａ〜図１５Ｋに示したスキームに従って使用することで、例えば、電磁ビーズ回収、核酸が回収される際に捕獲される電磁ビーズからの細胞残屑の洗浄、ビーズからの核酸の溶出、及び溶出させた核酸を第１段階ＰＣＲのため移動させる際の電磁ビーズの隔離を容易に実行できる。
【０３０５】
[00369]  図１６Ａ及び図１６Ｂは、プレート１４００に収容されている移動磁石システム１４１０を示す。プレートは移動磁石システム１４１０を収容しており、器具９００に含まれるように構成できる。例えばプレート１４００は、器具９００内でパウチ５１０に押圧される面を有する構造を含み得る。プレート１４００は例えば、器具９００内でパウチ５１０を固定化して、本明細書の他の部分に記載されるプランジシステム、圧縮部材、シール、ヒータ等に対してパウチ５１０を保持するために使用できる構造を含み得る。
【０３０６】
[00370]  移動磁石システム１４１０は磁石１４２０（例えば希土類磁石）を含む。図示されている実施形態において磁石１４２０は、例えば駆動歯１４５０を回転させることによって磁石１４２０を規定トラック１４４０を回るように駆動するため使用できるチェーン構造１４３０に含まれている。駆動歯１４５０は、駆動歯１４５０を回転させるための駆動モータ等（図示せず）に結合することができる。駆動歯１４５０を所定方向に回転させることによって、システム１４１０の磁石１４２０はトラック１４４０を回るように移動し、概ね図１５Ａ〜図１５Ｋに示されている様々なブリスタ及びチャネルの上に位置決めすることができる。例えば電磁ビーズ回収を実施するには、図１５Ｅで概略的に図示されているように、ブリスタ５２２を通り過ぎるまで磁石１４２０をスイープすることができる。ブリスタ５２２を通り過ぎるまでスイープする代わりに、ビーズ破砕ビーズから電磁ビーズを分離して電磁ビーズを集めるため、ブリスタを通り過ぎるまで磁石１４２０を一連の段階的な動きで移動させてもよい。同様に磁石１４２０は、例えば、核酸が回収される際に捕獲される電磁ビーズからの細胞残屑の洗浄、ビーズからの核酸の溶出、及び溶出させた核酸を第１段階ＰＣＲのため移動させる際の電磁ビーズの隔離を容易にするように位置決めできる。
【０３０７】
[00371]  図１７Ａ及び図１７Ｂは、すでに検討したシステム１４１０と同様の、別の移動磁石システム１５１０を示す。移動磁石システム１５１０は、器具９００内に含まれるように構成されたプレート１５００に収容できる。プレート１４００と同様、プレート１５００は例えば、器具内でパウチを固定化して、本明細書の他の部分に記載されるピストン、圧縮部材、シール、ヒータ等に対してパウチを保持するために使用される、図３Ｂの支持部材９１０のような構造を含み得る。しかしながら、この説明図において磁気システム１５１０はプレート１５００の後ろ側にあり、パウチ５１０に対して押圧され得るプレート１５００の表面（例えば図３Ｂの表面９４４）は、この図では示されていない。
【０３０８】
[00372]  移動磁石システム１５１０は、レンチ形状アーム１５３０に保持された磁石１５２０（例えば希土類磁石）を含む。図示されている実施形態において、レンチ形状構造１５３０は、枢軸１５２５を中心として規定の円弧状経路１５４０で揺動するように構成されている。移動磁石システム１５１０は、円弧状経路１５４０の端部でアーム１５３０の揺動を停止するように位置決めされた第１の止め部材１５５０及び第２の止め部材１５６０も含む。一実施形態において、レンチ形状構造１５３０又は枢軸１５２５のいずれかを、磁石１５２０の移動及び位置決めを制御できる駆動モータ等に結合することができる。レンチ形状アーム１５３０を円弧状経路１５４０に沿って揺動させることによって、磁石１５２０を、概ね図１５Ａ〜図１５Ｋに示されている様々なブリスタ及びチャネルの上に位置決めすることができる。磁気システム１４１０と同様、システム１５１０の磁石１５２０は、溶解ブリスタからの電磁ビーズ回収、洗浄、ビーズからの核酸の溶出、及び、溶出させた核酸を第１段階ＰＣＲのため移動させる際の電磁ビーズの隔離を容易にするように位置決めできる。
【０３０９】
[00373]  一実施形態において、経路１５４０によって画定されるプレート１５００のエリアをプレートの残り部分よりも薄くすることができる。例えば経路１５４０は、当技術分野において既知の手段によってプレート１５００に機械加工するか又は他の方法で形成できる。プレート１５００に経路１５４０を形成することは、磁石１５２０の経路の画定及び制御に役立ち、止め部材１５５０、１５６０の一方又は双方は省略してもよい。同様に、磁石はパウチから遠いプレート１５００の後ろ側にあり、電磁ビーズを集めるため使用される磁力はプレート材料を貫通しなければならないので、経路１５４０の材料を薄くすると、電磁ビーズに与えられる磁力を増大すると共に磁力の拡散（すなわち広がり）を低減することができる。より強力かつ集中した磁力によって、磁石は電磁ビーズをより良好に捕獲し隔離できる。例えば、より強力かつ集中した磁力は、電磁ビーズのコンパクトな球体を生成できる。
【０３１０】
[00374]  図１７Ｃは、図１７Ａ及び図１７Ｂに示されている移動磁石システム１５１０と同様の移動磁石システム１５１０ａの別の実施形態を示す。システム１５１０と同様、移動磁石システム１５１０ａは、器具９００に含まれるように構成されたプレート１５００ａに収容できる。移動磁石システム１５１０ａは、レンチ形状アーム１５３０ａに保持された磁石１５２０ａ（例えば希土類磁石）を含む。図示されている実施形態において、レンチ形状構造１５３０ａは、枢軸１５２５ａを中心として規定の円弧状経路１５４０ａで揺動するように構成されている。図示されている実施形態において、移動磁石システム１５１０ａは、アーム１５３０ａ及び磁石１５２０ａの移動及び位置決めを制御できる駆動モータ１５７４並びに駆動歯車１５７０及び１５７２を含む。モータ１５７４並びに駆動歯車１５７０及び１５７２は、例えば図１７Ａ及び図１７Ｂの移動磁石システム１５１０に含まれるように適合させることができる。
【０３１１】
[00375]  レンチ形状アーム１５３０ａを円弧状経路１５４０ａに沿って揺動させることによって、磁石１５２０ａを、概ね図１５Ａ〜図１５Ｋに示されている様々なブリスタ及びチャネルの上に位置決めすることができる。磁気システム１４１０と同様、システム１５１０ａの磁石１５２０ａは、溶解ブリスタからの電磁ビーズ回収、洗浄、ビーズからの核酸の溶出、及び、溶出させた核酸を第１段階ＰＣＲのため移動させる際の電磁ビーズの隔離を容易にするように位置決めできる。
【０３１２】
[00376]  図１８Ａ及び図１８Ｂは、上述したシステムと同様の移動磁石システム１６１０の別の実施形態を示す。移動磁石システム１６１０は、器具９００に含まれるように構成されたプレート１６００に収容されている。プレート１６００は、上述したプレート１４００及び１５００と同様である。プレート１６００は、図３Ｂに示したドアサブアセンブリ９０８の要素を含み得る。
【０３１３】
[00377]  移動磁石システム１６１０は、磁石１６２０（例えば希土類磁石）及び回転可能リング１６３０を含む。回転可能リング１６３０は、磁石１６２０を保持し、概ね他の部分で記載した様々なブリスタ及びチャネルの上に磁石を位置決めするため回転するように構成されており、これによって、溶解ブリスタからの電磁ビーズ回収、洗浄、ビーズからの核酸の溶出、溶出させた核酸を第１段階ＰＣＲのため移動させる際の電磁ビーズの隔離等を容易にする。図示されている実施形態において、回転可能リング１６３０は、回転可能リング１６３０の一表面上の歯１６４０、並びに駆動モータ１６６０に取り付けられた駆動シャフト１６３５及び駆動輪１６５０を介して、駆動モータ１６６０に結合されている。あるいは、駆動輪及び回転可能リング上の歯車の噛み合いではなく、駆動輪１６５０を摩擦によって回転可能リング１６３０に連結してもよい。同様に、駆動輪を省略し、その代わりに、回転可能リング１６３０上の歯１６４０と噛み合うように位置決め及び構成されたウォーム歯車を使用することも可能である。
【０３１４】
[00378]  モータ１６６０は、磁石１６２０がパウチの様々なブリスタ及びチャネルの上に位置決めされ得るように制御することができる。例えば、図１５Ａ〜図１５Ｋに示した電磁ビーズを用いるステップを磁石が実施できるように、モータは、空間及び時間に関して磁石の必要な位置決めを行うためのプログラミングを含む制御システムにリンクすることができる。
【０３１５】
[00379]  図１９Ａ及び図１９Ｂは移動磁石システム１７１０の更に別の実施形態を示す。前述のシステムと同様、移動磁石１７１０は、器具９００内の所定位置にパウチ５１０を保持する構造の一部を形成し得るプレート１７００に収容されている。プレート１７００は、図３Ｂに示したドアサブアセンブリ９０８の要素のいくつかを含み得る。移動磁石システム１７１０は、図１８Ａ及び図１８Ｂに示したシステム１６１０と多少の類似性を有する。
【０３１６】
[00380]  移動磁石システム１７１０は、回転可能リング１７３０に収容された磁石１７２０を含む。回転可能リング１７３０は、モータ１７６０に結合された駆動歯車システムと相互に噛み合う１つの面上の歯１７３５を含む。駆動歯車システムは、回転可能リング１７３０上の歯１７３５と噛み合う小さい駆動歯車１７４０を含む。小さい駆動歯車１７４０は、モータ１７６０と直線に並んだ歯車（gear wheel）１７５０と噛み合う大きい駆動歯車１７４５に結合されている。モータ１７６０が回転すると、歯車１７５０は大きい駆動歯車１７４５及び小さい駆動歯車１７４０を回転させ、これによって回転可能リング１７３０は磁石１７２０を回転させて位置決めする。
【０３１７】
[00381]  一実施形態において、移動磁石システム１７１０及び本明細書で検討されるその他の移動磁石システムは、移動磁石システム１７１０の状態を検出できるセンサシステムを含み、これによって、磁石が位置している場所に関する情報を用いて動的にプログラミング状態を更新することができる。そのようなシステムの一実施形態が１７７０ａ、１７７０ｂ、及び１７８０に示されている。図示されている実施形態において、センサ１７７０ａ、１７７０ｂ、及び１７８０は、大きい駆動歯車１７４５及び回転可能リング１７３０の相対的な位置を検出するように構成された光学センサである。例えば回転可能リングは、光学センサ１７８０を遮蔽する機構（図示せず）を含み得る。そのような機構は、磁石１７２０が「ホーム」位置（すなわち、図示されている実施形態では概ね６時の位置）にあるときをシステム１７１０に教えることができる。センサ１７７０ａ及び１７７０ｂは、大きい駆動歯車１７４５に光学的に結合され、例えば大きい駆動歯車１７４５が回転する際に通過する歯を数えることができる。センサ１７８０並びにセンサ１７７０ａ及び１７７０ｂからの情報を統合することで、この器具によって磁石の位置を決定できるので、例えば図１５Ａ〜図１５Ｋに示したステップを磁石が実行できるように、空間及び時間に関して磁石の必要な位置決めを行うことができる。光学的な検知システムについて前述したが、検知システムはこの代わりに又はこれに加えて、磁石の位置を直接検出できる磁気センサを含み得ることは認められよう。同様に、センサ１７７０ａ、１７７０ｂ、及び１７８０を含む検知システムについて図１７Ａ及び図１７Ｂを参照して説明したが、本明細書に記載された移動磁石システムの任意のものに同様のシステムが含まれ得ることは認められよう。
【０３１８】
圧縮部材及びシール
[00382]  図２０Ａ〜図２０Ｈは、パウチ５１０のようなサンプル容器内で流体を移動させるための別のシステムを示す。このシステムは、連続したブリスタ１８０１〜１８０７と、これらのブリスタを相互接続するチャネル１８１１ａ〜１８１１ｃ及び１８０９ａ〜１８０９ｃと、を示す簡略化パウチ１８００を参照して概略的に説明される。明確さのため、パウチ１８００には、例えば図２のパウチ５１０に図示されている詳細の多くが存在しない。システムは簡略化パウチ１８００に関連付けて図示されているが、パウチの連続したブリスタで流体を移動させるための図２０Ａ〜図２０Ｈに示されているシステムは、当技術分野において既知のように、図２に示したパウチ５１０、並びに本明細書及びその他で記載された他のパウチ及びシステムと共に動作するよう構成されていることは認められよう。
【０３１９】
[00383]  パウチ１８００が器具（例えば図３Ｂの器具９００と同様の器具）に配置された場合、パウチ１８００は、一連の機械的圧縮部材１８１０、１８２０ａ〜１８２０ｃ、及び１８３０ａ〜１８３０ｂ、並びに一連のシール１８４０ａ〜１８４０ｃ、１８５０ａ〜１８５０ｃ、及び１８６０ａ〜１８６０ｅに接触し得る。これらを用いて、選択されたブリスタから液体を選択的に押し込み、パウチ１８００内の流体移動の方向を制御することができる。圧縮部材１８１０にはブリスタ１８０１が関連付けられ、圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃにはブリスタ１８０２、１８０４、及び１８０６が関連付けられ、圧縮部材１８３０ａ〜１８３０ｂにはブリスタ１８０３及び１８０５が関連付けられている。シール１８５０ａ〜１８５０ｃにはチャネル１８１１ａ〜１８１１ｃが関連付けられ、シール１８４０ａ〜１８４０ｃにはチャネル１８０９ａ〜１８０９ｃが関連付けられている。シール１８６０ａ〜１８６０ｅは、装備品からの入口チャネルを密封するように位置決めされている。同様のシール及び入口チャネルが図２及び図４を参照して詳述されている。一実施形態において、シール１８６０ａ〜１８６０ｅは、装備品から入口チャネルを介して対応するブリスタ内へ流体を注入できるが能動的な制御なしにブリスタから装備品内への流体の逆流を制限するように構成された、ばねで力を加えたシールとすることができる。
【０３２０】
[00384]  図２０Ａ〜図２０Ｈに示されている実施形態において、圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃはそれぞれのブリスタを一緒に圧縮するように機械的に配置され、同様に、圧縮部材１８３０ａ〜１８３０ｂはそれぞれのブリスタを一緒に圧縮するように機械的に配置されている。すなわち、例えば液体がブリスタ１８０２から１８０３へチャネル１８０９ａを介して移動している場合、ブリスタ１８０２は圧縮部材１８２０ａによって押し込まれる。しかしながら、この例のこの時点でブリスタ１８０４及び１８０６が乾燥している場合であっても、ブリスタ１８０４及び１８０６は同時に圧縮部材１８２０ｂ及び１８２０ｃによって圧縮されることになる。同様の構成が、ブリスタ１８０３及び１８０５並びに圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂに対して設けられている。例えば、ブリスタ１８０３内の液体がブリスタ１８０２又は１８０４へ絞り出される場合、圧縮部材１８３０ａが作動されてブリスタ１０８０から液体が絞り出される。この例でブリスタ１８０５が乾燥している場合であっても、圧縮部材１８３０ａが活性化されるのと同時に圧縮部材１８３０ｂが活性化されることになる。空のブリスタが圧縮された場合、そのブリスタの圧縮はパウチを通る流体の流れに何の効果も持たないことは理解されよう。サンプル調製、核酸回収、第１段階ＰＣＲ、及び第２段階ＰＣＲを含む、パウチ内で起こり得る流体移動の実質的に全てを調べることによって、圧縮部材をグループ化するこのシステムは機械的に単純かつロバストであることが見出され、更に、この「組にする（ganging）」手法では、各圧縮部材に別々のアクチュエータが存在するのではなく、例えばこれらの圧縮部材に対してアクチュエータ（例えばカム）を３つだけ用いることが可能となった。しかしながら、３つのアクチュエータというのが単なる例示であること、及び、システムが圧縮部材のためにこれよりも多いか又は少ないアクチュエータを含み得ることは認められよう。
【０３２１】
[00385]  同様の手法が、シール１８４０ａ〜１８４０ｃ及びシール１８５０ａ〜１８５０ｃについても設けられている。１８４０のセット及び１８５０のセットの各々は、別個のアクチュエータ上で一緒に「組にされて」いるが、圧縮部材の例とは異なり、各アクチュエータ（例えばカム）はシールを個別に開放又は閉鎖できるように構成されている。例えば、シールはデフォルトで「閉じた」（すなわち密封された）位置にあるようにばねで力を加えられており、カムが回転すると一度に１つずつシールを開くように構成できる。このような構成において、例えばハードシール１８４０ａ〜１８４０ｃのためのアクチュエータは、単一のカム上の異なる回転角度に配置された各シールを開くための手段を用いてカムを回転させることによって作動できる。これとは反対の構成、つまり、シールがデフォルトで開放しており、例えばカムが回転するとシールが一度に１つずつ閉じる構成も使用できる。液体を特定のブリスタ内に閉じ込めるため、又はパウチ内の流れの方向を制御するため、ブリスタへのチャネル及びブリスタからのチャネル上でシールを活性化（すなわち開放又は閉鎖）することで、アクチュエータはチャネルを締め付けて閉じるピンチバルブとして機能する。
【０３２２】
[00386]  ここで図２０Ｂ〜図２０Ｈを参照すると、どのように「組にされた」圧縮部材及びシールのシステムを用いてブリスタ１８０１からブリスタ１８０７へ流体体積を移動させ得るかが示されている。また、図２０Ｂ〜図２０Ｈでは流体が一方向にのみ移動するように示されているが、図２０Ｂ〜図２０Ｈに示される原理を用いて流体を後方に（例えばブリスタ１８０３から１８０２及び１８０１まで）移動させること、又は、例えばブリスタの内容物を混合するため２つ以上のブリスタ間で流体を往復移動させることも可能である。
【０３２３】
[00387]  次に図２０Ｂを参照すると、ブリスタ１８０１に液体体積１８０８ａが存在する。以降の一連の図は、図２０Ａを参照して検討した圧縮部材及びシールを用いて、この液体体積（例えば水、緩衝液、細胞溶解物等）をどのように連続ブリスタを介して最終的にブリスタ１８０７まで移動させ得るかを示す。
【０３２４】
[00388]  図２０Ｂ及び図２０Ｃを参照すると、シール１８５０ａを解放すること、及び、圧縮部材１８１０によってブリスタ１８０１を絞ってチャネル１８１１ａを介してブリスタ１８０２内へ液体を押し出すことによって、ブリスタ１８０１から１８０２へ液体体積１８０８ａを押し込むことができる。シール１８５０ａ及び圧縮部材１８１０は、連続して作動させることができる（例えばシール１８５０ａを解放した後に圧縮部材１８１０を作動させる、又はその逆も同様である）か、又は、それらは実質的に同時に作動させることができる。図示されている実施形態において、ブリスタ１８０１は、他のブリスタから流体を除去するため使用される圧縮部材とは独立して作動できるスタンドアロンの（すなわち「組にされて」いない）圧縮部材１８１０に関連付けられている。図２０Ｃにおいて、ブリスタ１８０１から１８０２へ移動させる流体体積は１８０８ｂで標示されている。
【０３２５】
[00389]  図２０Ｃ及び図２０Ｄを参照すると、シール１８４０ａを解放すること、並びに圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃを作動させることによって、ブリスタ１８０２から１８０３へ流体体積１８０８ｂを絞り出すことができる。先に検討したように、この例では、圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃが最初に活性化されて、圧縮部材１８２０ａがブリスタ１８０２からチャネル１８０９ａを介してブリスタ１８０３内へ液体体積１８０１ｂを絞り出すとき、液体はブリスタ１８０２内にだけ存在し、圧縮部材１８２０ｂ及び１８２０ｃは乾燥したブリスタを絞っている。しかしながら、図２０Ａ〜図２０Ｈを参照して記載されるシステムは、シールの作用によって、複数のブリスタ内に流体が存在する場合であってもパウチ１８００内の流体の方向性のある流れを生成するために使用できる。すなわちこの例では、ブリスタ１８０４及び１８０６の一方又は双方に流体が存在する場合、本明細書に記載されるシステムは、ブリスタ１８０４及び１８０６の一方又は双方の流体を隔離することができ、圧縮部材を作動させながらシール１８４０ａを解放すると共に他のシールを所定位置に保持するだけで、ブリスタ１８０２から１８０３へ流体を移動させることができる。
【０３２６】
[00390]  図２０Ｄ及び図２０Ｅを参照すると、シール１８５０ｂを解放すること、並びに圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂを作動させることによって、ブリスタ１８０３から１８０４へ流体体積１８０８ｃを絞り出すことができる。圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃの検討と同様、圧縮部材１８３０ａは流体を含むブリスタ上で活性化され、同時に活性化される圧縮部材１８３０ｂは乾燥ブリスタ上で活性化される。圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂの作動とハードシール１８４０ａの開放を用いて、流体をブリスタ１８０２へ戻すことも可能である。圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃ、並びに圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂの連続した活性化の繰り返しを、例えばシール１８４０ａの開放と共に用いることで、ブリスタ１８０２及び１８０３の内容物を混合できる。隣接ブリスタ間での流体の往復移動は、例えばパウチを利用して核酸回収の実行、試薬の水和及び混合、並びに洗浄の実行を行う本明細書に記載された方法におけるいくつかのステップで用いられる。同様に、シール１８４０ａを開放し、圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂを活性化し、その後シール１８４０ａを閉じ、シール１８５０ａを開放し、圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃを活性化することを用いて、例えば流体をブリスタ１８０３から１８０２へ、更に１８０１へ移動させることができる。これについては、電磁ビーズの水和、ＤＮＡ結合のための水和電磁ビーズのブリスタ１８０１への移動、及びブリスタ１８０１からの溶解物の回収を参照して上述した。
【０３２７】
[00391]  図２０Ｅ及び図２０Ｆを参照すると、シール１８４０ｂを解放すること、並びに圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃを作動させることによって、ブリスタ１８０４から１８０５へ液体体積１８０８ｄを絞り出すことができる。図２０Ｆ及び図２０Ｇを参照すると、シール１８５０ｃを解放すること、並びに圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂを作動させることによって、ブリスタ１８０５から１８０６へ液体体積１８０８ｅを絞り出すことができる。図２０Ｇ及び図２０Ｈを参照すると、シール１８４０ｃを解放すること、並びに圧縮部材１８２０ａ、１８２０ｂ、及び１８２０ｃを作動させることによって、ブリスタ１８０６から１８０７へ液体体積１８０８ｆを絞り出すことができる。
【０３２８】
[00392]  図２１Ａは、器具９００内に組み込むことができる圧縮部材／シールアセンブリ１９０２を包含するプレート１９００を概略的に示す。プレート１９００は、圧縮部材１８１０、１８２０ａ〜１８２０ｃ、及び１８３０ａ〜１８３０ｂ、並びにシール１８４０ａ〜１８４０ｃ及び１８５０ａ〜１８５０ｃと共に、圧縮部材／シールアセンブリ１９０２を形成する。プレート１９００は、パウチが器具内に配置された場合にパウチの一面に押圧されるよう構成されているので、圧縮部材及びシールはそれぞれブリスタ及びチャネルに接触することができ、圧縮部材の活性化によってパウチのブリスタの１つ以上から液体を押し出すこと及び／又はシールがパウチの１つ以上のチャネルに対するピンチバルブを形成することが可能となる。パウチのブリスタ及びチャネルと圧縮部材及びシールとの関係は、すでに図２０Ａ〜図２０Ｈにおいて詳しく示した。
【０３２９】
[00393]  次に図２１Ｂ、図２１Ｃ、及び図２１Ｄを参照すると、圧縮部材及びシール並びにこれら圧縮部材及びシールを作動させるためのシステムの例示的な実施形態の部分切断図が示されている。図２１Ｂに、上記で検討された圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃが更に詳しく示されている。更に説明するため圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃを選択したが、圧縮部材１８３０ａ及び１８３０ｂも同一又は同様に構成できることは認められよう。図示されている実施形態において、各圧縮部材は圧縮部材ヘッド１９１０及び圧縮部材本体１９２０を含む。圧縮部材本体は、限定ではないが、射出成形、ダイカスト、３Ｄ印刷、又は機械加工のような当技術分野において既知の任意の手段によって製造できる。圧縮部材本体１９２０は、限定ではないが、金属（例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅と鉛の合金等）、プラスチック（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＥＫ等）、及び金属とプラスチックの複合物のような、当技術分野において既知の任意の耐久性材料で作製できる。図示されている実施形態において、圧縮部材本体１９２０は、実質的に円筒形であり、プレート１９００に形成されたチャネル（図示せず）内で前後に（すなわち、パウチ５１０に近付く方へ及びパウチ５１０から離れる方へ）スライドするよう構成されている。しかしながら他の実施形態では、圧縮部材本体は他のプロファイル（例えば楕円形）を有するか、又は例えば断面プロファイルを有するプレート内に差し込むように構成できる。
【０３３０】
[00394]  一実施形態において、圧縮部材ヘッド１９１０は圧縮部材本体１９２０と同じ材料で作製するか、又は圧縮部材１９１０及び圧縮部材本体は異なる材料で作製することができる。一実施形態において、圧縮部材ヘッド１９１０は、ブリスタが絞られたときに少なくとも部分的にブリスタに順応するよう弾性材料で作製することができる。これによって、例えば圧縮部材はより多くの流体をブリスタから絞り出し、より効率的にブリスタから流体を移送することができる。圧縮部材ヘッドに使用され得る弾性材料の例は、限定ではないが、ネオプレン、ポリウレタンフォーム、ポリイミドフォーム、及び気泡ゴムを含む。圧縮部材ヘッド１９１０が圧縮部材本体１９２０とは異なる材料で形成されている場合、これら異なる材料は一体的に又は別個に製造され得る。一例において、圧縮部材ヘッド１９１０は、圧縮部材本体１９２０の遠位端に接着された弾性パッド（例えば裏に糊が付いているネオプレンパッド）とすればよい。そのようなパッドは、例えば現場で交換可能であり、圧縮部材本体を傷みから保護する。
【０３３１】
[00395]  引き続き図２１Ｂを参照すると、各圧縮部材本体１９２０の遠位端は接続ロッド１９３０に取り付けられている。接続ロッド１９３０はカム１９４０に接続されている。接続ロッド１９３０及びカム１９４０は、カム１９４０が一方向に回転すると圧縮部材がプレート１９００から突出してパウチのブリスタに接触し、選択された１又は複数のブリスタから液体を絞り出すように構成できる。同様に、接続ロッド１９３０及びカム１９４０は、カム１９４０が反対方向に回転すると圧縮部材がパウチのブリスタから引っ込むように構成できる。別の実施形態（図示せず）において、カム１９４０は例えば突出部を有するカムであり、カム１９４０が一方向に回転すると圧縮部材が延出してパウチに接触すると共にパウチから引っ込むように構成されている。しかしながら、前述の記載が単なる例示であること、及び他の構成も可能であることは認められよう。例えば圧縮部材は、パウチに接触しない位置に付勢されるようにばねで力を加えることができる。そのような構成では、カム又はレバーが、圧縮部材本体１９２０又は接続ロッド１９３０の最も近位の端部を押圧して、圧縮部材を前方に押してパウチに接触させるように構成できる。
【０３３２】
[00396]  一実施形態において、圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃ及び１８３０ａ〜１８３０ｂを含む圧縮システムは、流体がブリスタ間で充分に押し込まれることを保証する位置センサ又はフィードバック制御システムのうち１つ以上を含み得る。圧縮部材はグループ単位で作動され（すなわちそれらは「組にされ」）、組にされたグループ内の圧縮部材は、流体充填ブリスタに対して、その「組」の空のブリスタに対する反応とは異なるように反応し得るので、位置センサ及び／又はフィードバック制御は、ブリスタ間で流体を移動させる効率を向上させることができる。
【０３３３】
[00397]  例えば、圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃ又は１８３０ａ〜１８３０ｂの「組」が前方に移動して１つのブリスタから別のものへ流体を移動させる際、この力は、圧縮部材が流体充填ブリスタに遭遇すると急速に増大し始める。一実施形態において、システムは、流体が押し込まれているブリスタに関連付けられた圧縮部材及びハードシールを引っ込めるため、これらに信号を送信できる力センサ、位置センサ、及び／又はフィードバックプログラミングを含み得る。反対側の組のハードシール及び圧縮部材を引っ込めることで、流体を移動させ、圧力を低下させることができる。しかしながら一実施形態では、圧縮による移動を続けてブリスタを完全に空にすることを保証できる。プランジの打撃が続く（実質的にはパウチブリスタを器具ドアに対して圧縮する）につれて、この力は増大し続ける。力が所与の時間にわたって既定の閾値に達すると（制御努力）、フィードバックシステムは圧縮が完了したと決定するようにプログラミングされている。異なるシステムパラメータは、異なる既定の閾値及び異なる時間期間（すなわち異なる制御努力）を含むようにプログラミングすることができる。このようなプログラミングは、圧縮効率を決定するために力及び時間に頼るので、パウチの厚さや器具の寸法等のわずかなばらつきを吸収することができる。
【０３３４】
[00398]  図５１Ａは、本明細書に記載される器具（例えば図３Ａの器具８００又は図３Ｂの器具９００のいずれか）で使用できる圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂのセットの別の実施形態を示す。図示されている実施形態において、各圧縮部材は圧縮部材ヘッド５１１０及び圧縮部材本体５１２０を含む。圧縮部材本体５１２０は、遠位ヘッド端５１１０を駆動システムに接続する細長いシャフト５１２２を含む。駆動システムの一実施形態については図５１Ｂを参照して後述する。各圧縮部材は、圧縮部材をパウチに近付く方へ又はパウチから離れる方へ付勢させるように構成できるばね５１２５を含む。図示されている実施形態において、ばね５１２５は、ブリスタ間で流体を絞り出すための圧縮力がばね張力の関数であるように圧縮部材をパウチに近付く方へ付勢するよう構成されている。従って、ばね５１２５の大きさ又は剛性を増大又は低減させることによって流体移動力を調整できる。このような場合、圧縮力を増大又は低減させるために器具のプログラミング又は他の任意の器具パラメータを変更する必要はない。図示されている実施形態において、本体シャフト５１２２は、ばね５１２５の近位端５１３２に関連付けられた本体の近位端上の第１の止め部５１３１と、ばね５１２５の遠位端５１３４に関連付けられた本体の遠位端上に概略的に示されているばねベース５１３３と、を含む。例示的な実施形態において、ばねベース５１３３は、プレート１９００の後部に取り付けられた構造とすることができ、圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂをパウチに近付く方へ付勢するようにばねを圧縮させるための作業面（例えば止め部）を提供する。
【０３３５】
[00399]  圧縮部材本体は、当技術分野において既知の任意の方法によって製造できる。製造方法及び材料の例については図２１Ｂを参照して上記で検討した。図示されている実施形態において、圧縮部材ヘッド５１１０は実質的に円筒形であり、例えば図２１Ａに示したように、プレート１９００に形成されたチャネル内で前後に（すなわち、パウチ５１０に近付く方へ及びパウチ５１０から離れる方へ）スライドするよう構成されている。しかしながら他の実施形態では、圧縮部材ヘッド５１１０は他のプロファイル（例えば楕円形）を有するか、又は例えば断面プロファイルを有するプレート内に差し込むように構成できる。
【０３３６】
[00400]  一実施形態において、圧縮部材ヘッド５１１０は圧縮部材本体５１２０と同じ材料で作製するか、又は圧縮部材５１１０及び圧縮部材本体は異なる材料で作製することができる。一実施形態において、圧縮部材ヘッド５１１０は、ブリスタが絞られたときに少なくとも部分的にブリスタに順応するよう弾性材料で作製することができる。これによって、例えば圧縮部材はより多くの流体をブリスタから搾り出し、より効率的にブリスタから流体を移送することができる。弾性材料の例、及びどのようにそれらを本体に取り付け得るかについては、圧縮部材ヘッド１９１０を参照して上記で検討した。
【０３３７】
[00401]  更に図５１Ａを参照すると、各圧縮部材本体５１２０の遠位端は駆動シャフト５１４０上の駆動スロット５１３０を介して駆動シャフト５１４０に機械的に結合されている。図２０Ａ〜図２０Ｈに概略的に示されているように、圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂは、反対側に「組にされた」配置で作動／後退させるように構成できる。すなわち、圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃの各々を駆動シャフト５１４０上の１つの角度位置において対応する駆動部材に関連付け、圧縮部材１８３１ａ〜１８３１ｂの各々を駆動シャフト５１４０上の別の角度位置において対応する駆動部材に関連付けることができる。一例において、圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び圧縮部材１８３１ａ〜１８３１ｂのための駆動部材は、駆動シャフト５１４０上で相互に約１８０度離して、これら圧縮部材の異なるセットを反対側で作動／後退できるようにする。
【０３３８】
[00402]  次に図５１Ｂを参照すると、圧縮部材１８２１ａの切断図が示され、圧縮部材を作動／後退させるため使用できる駆動システムの一実施形態が図示されている。図５１Ｂには圧縮部材１８２１ａのみが示されているが、圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂをリンクできること、並びにこの駆動システムを用いて圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂの全てを作動／後退させ得ることは認められよう。図示されている実施形態において、駆動部材５１３５は駆動スロット５１３０内に嵌合し、駆動スロット５１３０は近位端５１３０ａ及び遠位端５１３０ｂを有する。駆動部材５１３５は駆動ピン５１４５を含み、駆動ピン５１４５は駆動部材５１３５から延出し（この切断図では駆動ピン５１４５の半分が図示されている）、スロット５１３０に嵌合する。駆動ピン５１４５は、モータ等（図示せず）に結合することができる駆動歯車５１５０、５１５５、及び５１６０によって前後に移動して圧縮部材１８２１ａを作動／後退させる。
【０３３９】
[00403]  図示されている実施形態では、１つのブリスタから別のブリスタへ流体を移動させるため圧縮部材を前方に作動させる際、圧縮部材が駆動システムから部分的に係合解除できるように、ばね、駆動部材、及び駆動スロットが配置されている。これによって、例えばシステムの機械的コンポーネントに対する応力が低減し、圧縮部材はブリスタ間で流体をより完全に押し込むことができる。例えば、圧縮部材がブリスタ５４４から５４６へ移動していた場合（図２）、圧縮部材１８２１ａは５４４で流体充填ブリスタに遭遇すると部分的に駆動システムから係合解除することができ、一方で圧縮部材１８２１ｂ及び１８２１ｃは、駆動システムが流体に対する駆動を試みるのでストローク端部まで駆動できる。その後、１８４０ａ及び圧縮部材１８３１ａ及び１８３１ｂが引っ込むまで圧縮部材１８２１ａは所定位置に留まることができ、次いで、ばねがブリスタ５４４からブリスタ５４６への流体のプランジを完了するための力を与える。この例はブリスタ５４４から５４６へ流体を移動させることに関して提示されるが、この原理が圧縮部材１８２１ａ〜１８２１ｃ及び１８３１ａ〜１８３１ｂによって押し込まれる他のブリスタに適用されることは認められよう。
【０３４０】
[00404]  しかしながら、前述の記載が単なる例示であること、及び他の構成も可能であることは認められよう。例えば圧縮部材は、パウチに接触しない位置に付勢されるようにばねで力を加えることができる。そのような構成では、カム又はレバーが、圧縮部材本体５１２０の最も近位の端部を押圧して、圧縮部材を前方に押してパウチに接触させるように構成できる。同様に、前述の記載では機械的圧縮部材が使用されるが、本明細書において「圧縮部材」又は「アクチュエータ」という用語が用いられる場合、パウチ及び器具の構成に応じて、限定ではないが空気圧式アクチュエータ、サーボ、スイッチのような他のアクチュエータ及び圧力を与える他の方法を使用できることは理解されよう。
【０３４１】
[00405]  ここで図２１Ｃを参照すると、上述されたシール１８５０ａ〜１８５０ｃが更に詳しく示されている。更に説明するためシール１８５０ａ〜１８５０ｃを選択したが、シール１８４０ａ〜１８４０ｃが同一又は同様に構成され得ることは認められよう。図示されている実施形態において、各シールはシール本体１９５０を含む。圧縮部材本体と同様、シール本体は、限定ではないが、射出成形、ダイカスト、又は機械加工のような当技術分野で既知の任意の手段によって製造できる。シール本体１９５０は、限定ではないが、金属（例えば銅と鉛の合金又はアルミニウム）、プラスチック（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＥＫ等）、及び金属とプラスチックの複合物のような、当技術分野において既知の任意の耐久性材料で作製できる。図示されている実施形態において、シール本体１９５０は実質的に円筒形であり、プレート１９００に形成されたチャネル（図示せず）内で前後にスライドするよう構成されている。しかしながら他の実施形態では、シール本体は他のプロファイル（例えば楕円形）を有するか、又は例えば断面プロファイルを有するプレート１９００内に差し込むｋｅｙ  ｉｎｔｏように構成できる。
【０３４２】
[00406]  各シール本体１９５０の近位端は、作動ロッド１９５２に結合するか又はこれと一体形成することができる。作動ロッド１９５２は、カム１９５６上の異なる回転角度に設定された突出部（図示せず）又は同様の構造に機械的に結合できる構造１９５４を含み、これによってカム１９５６が回転すると一度に１つずつ各シールの作動を可能とする。一実施形態では、シール（例えばシール１８５０ａ〜１８５０ｃ）にばねで力を加えておき、カムの回転によって作動されるとシールが開いて（例えば解放して）、ブリスタ間のチャネルを流体が自由に流れるようにすることができる。別の実施形態では、シール、カム１９５６、及び構造１９５４は、カム１９５６の一方向の回転によってシールが関連付けられたチャネルを一度に１つずつ閉じるように構成できる。しかしながら、前述の記載が単なる例示であること、及び他の構成が可能であることは認められよう。例えばシールは、パウチに接触しない位置に付勢されるようにばねで力を加えることができる。そのような構成では、カム又はレバーが、シール本体１９５０又は作動ロッド１９５２の最も近位端を押圧して、シールを前方に押してパウチに接触させるように構成できる。同様に、ここに開示される実施形態では機械的シールが使用されるが、本明細書において「アクチュエータ」という用語が用いられる場合、シール及び器具の構成に応じて、限定ではないが空気圧式アクチュエータ、サーボ、スイッチのような他のアクチュエータ及び圧力を与える他の方法を使用できることは理解されよう。
【０３４３】
[00407]  一実施形態において、シールヘッド１９５８はシール本体１９５０と同じ材料で作製するか、又は異なる材料で作製することができる。一実施形態において、シールヘッド１９５８は、シールが作動されたときにチャネルの周囲の材料に少なくとも部分的に順応するよう弾性材料で作製することができる。これによって、例えばシールはより少ない力を加えてより完全にチャネルを密封することができる。シールヘッド１９５８に使用され得る弾性材料の例は、限定ではないが、ネオプレン、ポリウレタンフォーム、ポリイミドフォーム、及び気泡ゴムを含む。シールヘッド１９５８がシール本体１９５０とは異なる材料で形成されている場合、これら異なる材料は一体的に又は別個に製造され得る。上述の圧縮部材ヘッド１９１０と同様、シールヘッド１９５８は、シール本体１９５０の遠位端に接着された弾性パッド（例えば裏に糊が付いているネオプレンパッド）とすればよい。そのようなパッドは、例えば現場で交換可能であり、シール本体１９５０を傷みから保護する。
【０３４４】
[00408]  一実施形態では、シール本体の遠位端に、上述の圧縮部材ヘッド１９１０と同様の弾性材料から形成されたシールヘッド１９５８を搭載できる。そのようなシールヘッド１９５８は、シールが作動されたときに少なくとも部分的にチャネルに順応することができる。これによって、例えばシールはチャネルに対してより効果的なシールを生成できる。関連する実施形態では、シールヘッド１９５８に隆起リッジ構造１９５９等を形成することができる。１９５９のような隆起リッジはチャネルに対するシールの局所シール圧力を増大させ、シールの効率を高めることができる。更に、上記で検討されたように、ハードビーズビータービーズ及び電磁ビーズは実行プロセス中に時々ブリスタ間のチャネルに入ることがあり、これらの粒子は、例えばシールによって押圧された場合、パウチ内でピンホールを形成する可能性がある。弾性リッジ構造１９５９は、そのようなピンホールの実例を減少させ得る。その理由は、リッジ１９５９が粒子を側方へ押し出す一種のスキージ（squeegee）として機能できること、又は、薄いリッジ自体が粒子によって横へ押しやられるのでビーズビーター粒子がパウチ材料層間でシールによって圧縮されないことである。そのようなシールヘッド１９５８は、例えば現場で交換可能である。
【０３４５】
[00409]  図５２Ａ及び図５２Ｂは、図２１Ｃに示されたシール１８５０ａ〜１８５０ｃと同様のシールシステムの別の実施形態を示す。シール１８５０ａ〜１８５０ｃ及びシール１８４０ａ〜１８４０ｃとは異なり、図５２Ａに示されているシール１８４１ａ〜１８４１ｆは単一のカムシャフト５２５６によって後退／作動される。また、シール１８５０ａ〜１８５０ｃ及びシール１８４０ａ〜１８４０ｃとは異なり、図５２Ａに示されているシール１８４１ａ〜１８４１ｆは、ばねで力を加えておくことで、ばねの作用によってシールがパウチに押圧されてブリスタ内チャネルを密封し、かつ、カムが１又は複数のシールを引っ込めるよう作用してチャネルのシールを解除して液体を流すようになっている。図２０Ａのブリスタ番号付け方式を参照すると、シール１８４１ａはブリスタ１８０１と１８０２との間のチャネルを密封するように位置決めされ、シール１８４１ｂはブリスタ１８０２と１８０３との間のチャネルを密封するように位置決めされ、シール１８４１ｃはブリスタ１８０３と１８０４との間のチャネルを密封するように位置決めされ、シール１８４１ｄはブリスタ１８０４と１８０５との間のチャネルを密封するように位置決めされ、シール１８４１ｅはブリスタ１８０５と１８０６との間のチャネルを密封するように位置決めされ、シール１８４１ｆはブリスタ１８０６と１８０７との間のチャネルを密封するように位置決めされている。
【０３４６】
[00410]  図示されている実施形態において、シール１８４１ａ〜１８４１ｆの各々はシール本体５２５０を含む。圧縮部材本体と同様、シール本体は、限定ではないが射出成形、ダイカスト、又は機械加工のような当技術分野において既知の任意の手段によって製造できる。前述の例におけるように、シール本体５２５０は当技術分野において既知の任意の耐久性材料で作製することができる。前述の例におけるように、シール本体５２５０は実質的に円筒形であり、プレート１９００に形成されたチャネル（図示せず）内で前後にスライドするよう構成されている。しかしながら、シール本体は他のプロファイルを有することも可能である。各シール本体５２５０の近位端は、作動ロッド５２５２に結合するか又はこれと一体形成することができる。図示されている実施形態において、シール本体５２５０及び作動ロッド５２５２は、ばね部材５２５１に関連付けられ、シール１８５０ａ〜１８５０ｃ及びシール１８４０ａ〜１８４０ｃ、図５２Ａに示されているシール１８４１ａ〜１８４１ｆは、シール本体をパウチに押圧するよう付勢して、ばねの力によってブリスタ内チャネルを密封する。作動ロッド５２５２は遠位端においてカムフォロア構造５２５４に結合することができ、カムフォロア構造５２５４は、カムシャフト５２５６上の異なる回転角度に設定された突出部（又は同様の構造）と機械的に相互作用し、これによって、回転すると一度に１つ以上のシールの後退を可能とする。しかしながら、前述の記載が単なる例示であること、及び他の構成が可能であることは認められよう。
【０３４７】
[00411]  ここで図５２Ｂを参照すると、カムシャフト５２５６の一実施形態が更に詳しく示されている。カムシャフト５２５６は、シール１８４１ａ〜１８４１ｆの各々を作動／後退させるためのカムフォロアに対応した様々な角度位置に複数の突出部を含む。図示されている実施形態において、突出部５２５８ａ及び５２５８ｂはシール１８４１ａの作動／後退のために位置決めされ、突出部５２６０はシール１８４１ｂの作動／後退のために位置決めされ、突出部５２６２はシール１８４１ｃの作動／後退のために位置決めされ、突出部５２６４ａ及び５２６４ｂはシール１８４１ｄの作動／後退のために位置決めされ、突出部５２６６はシール１８４１ｅの作動／後退のために位置決めされ、突出部５２６８はシール１８４１ｆの作動／後退のために位置決めされている。シール１８４１ａ及び１８４１ｄの位置は２セット以上の突出部を有し、シール１８４１ｅ及び１８４１ｆの位置は二重の突出部を有するが、その理由は、図示されている実施形態において、これらのシールはパウチ動作中に流体移動を達成するため２度以上開放されるからである。
【０３４８】
[00412]  カムシャフト５２５６上の突出部は、パウチ動作に必要なシール開放の全てが単一カムの回転によって達成できるように位置決めされている。カム５２５６の回転によって、図２０Ａ〜図２０Ｈに示した簡略化方式でジグザグ状のブリスタ間流体移動が可能となり、更に、例えば生成物／試薬の混合のようなブリスタ間の混合や、第２段階ＰＣＲに先立つ第１段階ＰＣＲ生成物の希釈のように、より複雑な流体移動も可能となる。図示されているカムシャフト５２５６及びその突出部の実施形態では、シール後退のために６つの位置がある。表１は、カムシャフト５２５６上の突出部位置、及び各位置で開放されるシールの例示的な実施形態を記載する。しかしながら、これは図示されている実施形態に対応した一例に過ぎないこと、並びに他の配置及びシール開口シーケンスも可能であり本記載の範囲内であることは認められよう。
【０３４９】
【表１】
2019527552.tif 000003
【０３５０】
[00413]  一実施形態では、パウチ動作において流体移動ステップやブリスタ間の混合ステップ等の全てを達成するのに必要なシール開放の全ては、カムシャフト５２５６を単一方向に回転させることによって達成できる。別の実施形態では、いくつかのシール開放及び流体移動のためにカムシャフト５２５６を双方向に回転させることができる。図示されているが限定でない例において、カムシャフト５２５６は、いくつかの流体移動ステップのため、位置４から５へ、更に４へ、５へ、６へ、又は別のシーケンスで移動させることができる。
【０３５１】
[00414]  図２１Ｄは、装備品からの入口チャネルを密封するように位置決めできるシール１８６０ｂ〜１８６０ｄの一実施形態を示す。装備品からパウチのブリスタへの入口チャネル、及び入口チャネルを密封できる器具のシールについては、例えば図２及び図４を参照して記載されている。一実施形態においてシール１８６０ｂ〜１８６０ｄは、ばねで力を加えることで、それぞれが１又は複数の入口チャネルを密封するように付勢されると共に、装備品から入口チャネルを介して対応するブリスタ内へ流体を注入できるように後退可能であるが、ブリスタから装備品への逆方向の流体流を制限することができる。
【０３５２】
[00415]  図示されている実施形態において、シール１８６０ｂ〜１８６０ｄは、装備品から入口チャネルを密封するような形状であり得る「眉毛（eyebrow）」形状シール表面１９６０ｂ〜１９６０ｄを含む。例えば図２１Ａに図示されているように、シール１８６０ｂ〜１８６０ｄに圧縮部材１８２０ａ〜１８２０ｃを関連付けることができる。他の形状（例えば直線状、反対の向きの円弧状等）も使用できるが、図示されている実施形態のシール１８６０ｂ〜１８６０ｄの円弧形状は、隣接した圧縮部材の形状に適合させることが可能である。
【０３５３】
[00416]  図示されている実施形態において、各シールは、シールをデフォルトで入口チャネルを密封するよう付勢できる関連付けられたばね１９６２と、カムシャフト１９６６が回転した場合にシール１８６０ｂ〜１８６０ｄを後退させることができるシャフト１９６６上の突出部に機械的に結合された構造１９６４と、を有する。図２１Ｅはシャフト１９６６を更に詳しく示す。図示されている実施形態において、シャフト１９６６は、それぞれシール１８６０ｂ〜１８６０ｄが関連付けられた突出部１９６９ｂ〜１９６９ｄを含む。図示されている実施形態において、突出部１９６９ｂ〜１９６９ｄは全て、シール１８６０ｂ〜１８６０ｄが全て一緒に後退するように同一の回転角に位置決めされている。しかしながら、他の配置が可能であることは認められよう。図示されている実施形態において、シャフト１９６６は、圧縮部材１８１０を作動するために使用できる突出部１９６８も含む。
【０３５４】
フロントパネルガスケット
[00417]  ここで図２２Ａ〜図２３Ｂを参照すると、フロントパネルガスケット２９１０が図示されている。図２２Ａ及び図２２Ｂにおいて、フロントパネルガスケット２９１０は器具９００のサブアセンブリ２９００に関連付けて示されている。図２３Ａ及び図２３Ｂは、それぞれガスケット２９１０の平面図及び等角図を示す。
【０３５５】
[00418]  図３Ｂのサブアセンブリ９０２、９０４、及び９０６を含む例示的なサブアセンブリ２９００（サブアセンブリ９０６の例示的な実施形態は例えば図２１Ａの１９００にも示されている）は、シール／圧縮部材アセンブリ９１６と、例えば図３Ｂ及び図９〜図９Ｄを参照して検討したプランジシステム９０２と、例えば図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して検討したビーズビーターアセンブリ９１２と、第２段階ＰＣＲのために構成されたヒータアセンブリ９１８の一実施形態と、を含む。フロントパネルガスケット２９１０は、サブアセンブリ２９００のプレート１９００のシール／圧縮部材アセンブリ９１６及びビーズビーターアセンブリ９１２の上にフィットするような大きさ及び構成であり、例えばパウチと器具の内部の敏感なコンポーネントとの間の保護バリアを形成する。例えばパウチが動作中に漏れた場合、フロントパネルガスケット２９１０は、パウチの内容物が器具の内部の敏感なコンポーネント内に入って損傷を与えるのを防止できる。同様に、フロントパネルガスケット２９１０は、パウチが漏れた際、増幅された核酸や生きている微生物等が器具を汚染するのを防止できる。パウチの漏れの性質に応じて、フロントパネルガスケット２９１０は従来の洗浄剤で洗浄するか又は取り替えることができる。一実施形態において、フロントパネルガスケット２９１０は現場で交換可能に設計されている（すなわち、必ずしも器具サービス担当者ではなくエンドユーザによって取り替え可能である）。
【０３５６】
[00419]  ここで図２３Ａ及び図２３Ｂを参照すると、フロントパネルガスケット２９１０の詳細図が示されている。フロントパネルガスケット２９１０は、第１の表面３０００及び第２の表面３００５を含む。第１の表面３０００はパウチに接触する「外」面であり、第２の表面３００５はシール／圧縮部材アセンブリ９１６及びビーズビーターアセンブリ２９０６に面して接触する「内」面である。第１の表面３０００は、パウチの様々なチャネルを密封して閉じるのに役立つよう位置決めされた突起３０１０ａ〜３０１０ｄ及び３０２０ａ〜３０２０ｆを含む。突起３０１０ａ〜３０１０ｄは、例えば図２０Ａに示したシール１８６０ａ〜１８６０ｅと共に機能するよう位置決めされている。図２０Ａを参照して述べたように、シール１８６０ａ〜１８６０ｅは通常、流体がブリスタから装備品内へ逆流するのを防止するように位置決めされた、ばねで力を加えた受動シールである。突起３０２０ａ〜３０２０ｆは、シール１８５０ａ〜１８５０ｃ及び１８４０ａ〜１８４０ｃと共に機能するよう位置決めされている。突起３０１０ａ〜３０１０ｄ及び３０２０ａ〜３０２０ｆは、シールの押圧力をチャネルに対応した小さいエリアに集中させることによって、パウチの様々なチャネルを密封して閉じる際に役立つ。
【０３５７】
[00420]  例示的に、フロントパネルガスケット２９１０の第１の表面３０００は、洗浄及び／又は交換のためのフロントパネルガスケット２９１０の取り外しを容易にするプルタブ３０３０も含む。また、フロントパネルガスケット２９１０は、第２の表面３００５の外縁部と同一の広がりを持つリング３０４０（例えば成形リング）も含む。リング３０４０は、図２２Ａに示した縁部２９２０と噛み合ってフロントパネルガスケット２９１０をサブアセンブリ２９００に結合するような大きさ及び構成である。
【０３５８】
[00421]  図２３Ｃを参照すると、フロントパネルガスケット２９１０の裏面３００５は、例えばブリスタ間の流体のプランジに方向性を与えるのに役立つ機構を含み得る。図２２Ａ及び図２２Ｂに示されているように、フロントパネルガスケット２９１０は、圧縮部材とパウチとの間の中間層として圧縮部材上に位置決めすることができる。そのような方向性機構は、例えば圧縮部材とパウチブリスタとの間の接触の増大に役立つと共に、圧縮部材がブリスタから流体をより完全に押し込むのに役立ち得る。図示されている例において、圧縮部材は、機構の１又は複数の隆起端部に接触して、これよりも薄い端部の方へ流体を移動させる傾向がある。第１の例において、機構３０５０は第１の半円形ウェッジ３０５０ａ及び第２の半円形ウェッジ３０５０ｂを含み、これらは、圧縮部材が作動した際、最初に流体を流体充填ブリスタの厚い上縁及び下縁からブリスタ中央へ絞り出し、更に中央チャネルの外へと押し出す傾向を持たせる。第２の例において、機構３０５２は円形ウェッジであり、圧縮部材が流体を隆起端部３０５２ａから薄い端部３０５２ｂの方へ絞り出す傾向を持たせる。これら２つの例が示されているが、隆起ウェッジ機構を任意の組み合わせを用いて、フロントパネルガスケットと圧縮部材との連携による所望の流体流／押圧パターンを生成できることは認められよう。
【０３５９】
ウィンドウ袋
[00422]  第２段階ＰＣＲは、アレイ５８０のウェル５８２において実行される（例えば図３Ａ、図３Ｂ、及び図４を参照のこと）。第２段階のＰＣＲを開始するには、任意選択的にアレイ５８０も高温（例えば約７５℃）に加熱しながら、第２段階ＰＣＲマスター混合物／希釈テンプレート混合物を高温（例えば約９０℃）に保持することによって、機械的ホットスタートを達成する。次いで、アレイ５８０及びウェル５８２をこの混合物で満たし、個々のウェル内で個別の第２段階ＰＣＲプライマーを水和する。ＰＣＲウェルを密封して閉じ、第２段階アレイから余分な流体を取り除くため、本明細書において「ウィンドウ袋」と呼ばれる器具内の透明なビニール袋を、浸した後にアレイを覆うように膨張させることができる。このウィンドウ袋の膨張は、第２段階ＰＣＲヒータ（図３Ｂの９１８）に対してアレイを緩く押圧して熱伝達を容易にする効果も有する。
【０３６０】
[00423]  ウィンドウ袋の一例が図３Ｂに９３６で示されている。袋９３６が「ウィンドウ袋」と呼ばれるのは、アレイ５８２からの蛍光信号の発生及び観察のためにカメラ９９６及び光源９９８が位置決めされている第２段階ＰＣＲアレイ５８２上のエリアを含むからである。このため、蛍光又は他の光学検出を用いる実施形態では、光学的に透明かつ最小限に蛍光性である材料でウィンドウ袋９３６を製造することが好ましい。以下で更に詳しく検討されるように、多数のそのような材料が当技術分野において既知である。
【０３６１】
[00424]  前述のことに加えて、いくつかの実施形態では、器具内のウィンドウ袋がユーザによって取り替え可能であることが好ましい。例えば多数回の器具の実行後、ウィンドウ袋は傷がついているか又は漏れを生じる可能性がある。そのような場合、点検のために器具を戻す必要なく、ユーザがウィンドウ袋を取り替えられることが好ましい場合がある。
【０３６２】
[00425]  同様に、前述のことに加えて、一実施形態においてウィンドウ袋は、第２段階ＰＣＲアレイから余分な流体を効率的かつ効果的に取り除くことができる。例えば、第２段階アレイから余分な流体を取り除くと、ＰＣＲサイクル時間を短縮できる（すなわち、より小さい液体体積をより迅速に循環させることができる）。更に、余分な流体を取り除くことは、第２段階ＰＣＲアレイの隣接したウェル間のクロストークの抑制に役立ち得る。すでに参照により本願に含ませた米国特許第８，８９５，２９５号で検討されているように、第２段階アレイには、第２段階ウェルの充填を可能とすると共にクロストークを大幅に抑える穿孔オーバーレイ（pierced overlay）が設けられているが、ウィンドウ袋を用いてウェル外部の余分な液体体積を低減することは、この効果を増大させるのに役立ち得る。
【０３６３】
[00426]  次に図２４を参照すると、ウィンドウ袋３５００の第１の例が示されている。ウィンドウ袋３５００は、光学的に透明なポリマー材料の１つ以上の層から構成されたウィンドウ３５１０を含む。ウィンドウ袋３５００は、ウィンドウ袋の設置及び／又は取り外しを容易にするための１つ以上のタブ等（例えばタブ３５１２を参照のこと）を含み得る。ウィンドウ袋３５００は、ドアサブアセンブリ９０８又は支持部材９１０のうち一方の相補的な表面と噛み合うように構成されたシールリング３５１４及びシール表面３５１６を含む。例えばシールリング３５１４及びシール表面３５１６は、シールリング３５１４、シール表面３５１６上の接着剤、１つ以上のオーリング（図示せず）、又はそれらの組み合わせによって、ドアサブアセンブリ９０８と気密シールを形成できる。ウィンドウ袋３５００は、例えば、ドアサブアセンブリ９０８内に配置されてウィンドウ袋３５００の背後の空間に流体接続しているチャネル（図示せず）に結合され得るガスライン９７８（例えば図３Ｂを参照のこと）を介して膨張させることができる。
【０３６４】
[00427]  次に図２５Ａ及び図２５Ｂを参照すると、ウィンドウ袋３６００の別の実施形態が示されている。ウィンドウ袋３６００は、透明ウィンドウ３６１０と、ウィンドウ袋３６００の外周の接合エリア（例えばレーザ溶接、熱溶接、又は音波溶接（sonic-welded）による）３６１２と、を含む。図２５Ｃに示されているように、ウィンドウ袋３６００は第１の材料層３６１６及び第２の材料層３６１８で構成され、これら２つの層は縁部で接合されて層間に膨張可能エンベロープを形成する。第１の材料層３６１６及び第２の材料層３６１８はそれぞれ単一の材料層とするか、又は、それらの層の各々は、一緒に接合された２以上の材料層を含み得る。第１の材料層３６１６及び第２の材料層３６１８に適した材料の例は、限定ではないが、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、及びそれらの混合物等の、可撓性プラスチックフィルム又は他の可撓性材料を含む。一実施形態において、ウィンドウ袋３６００は、膨張可能袋が形成されるように少なくとも２層のプラスチックフィルムを積層することによって製造される。
【０３６５】
[00428]  再び図２５Ａ及び図２５Ｂを参照すると、ウィンドウ袋３６００は、充填チャネル３６１８及び２つの層間に形成されたエンベロープに流体接続されたニップル３６１４を含む。一実施形態においてニップル３６１４は、ウィンドウ袋３６００を膨張させるため圧縮ガスソース９９５（図３Ｂを参照のこと）に接続されたガスライン９７８に接続できる。
【０３６６】
[00429]  次に図２６及び図２７を参照すると、ウィンドウ袋３７００及び３８００の代替的な実施形態が示されている。ウィンドウ袋３７００及び３８００はウィンドウ袋３６００の機構の多くを含み、同様の要素には同様の番号が付けられている。ウィンドウ袋３７００及び３８００は、透明なウィンドウ３７１０及び３８１０並びに熱接合エリア３７１２及び３８１２を含む。これに対して、ウィンドウ袋３７００及び３８００の各々は、充填チャネル３７１８及び３８１８を含む長い軸部３７１６及び３８１６を含む。充填チャネル３７１８及び３８１８は、例えば３７１４又は３８１４において前述の例と同様のニップルに流体接続できる。あるいは、例えば圧縮ガスソースに直接接続できるガスラインを、孔３７１４又は３８１４に挿入し、軸部３７１６又は３８１６で接合できる。前述のものに加えて、ウィンドウ袋３８００は、膨張した場合に袋３８００によじれ（kink）を発生できる余分な熱溶接ライン３８１３ａ及び３８１３ｂを含む。このようなよじれは例えば、袋を膨張させたとき、アレイからの余分な流体の排出を容易にするように、膨張した袋がアレイからの排出チャネル（例えば図２のチャネル５６５を参照のこと）を妨害できないように位置決めできる。膨張したウィンドウ袋に選択的なよじれを発生させるこのような溶接ライン又は他の構造は、本明細書に記載される他のウィンドウ袋の実施形態に含ませることも可能である。
【０３６７】
[00430]  一実施形態において、ウィンドウ袋３６００、３７００、又は３８００は、接着リング（図示せず）によって、アレイ５８０を覆うようにドアサブアセンブリ９０８又は第２の支持部材９１０のうち一方の所定位置に保持することができる。例えば、接着リングは熱溶接エリア３６１０、３７１０、又は３８１０に対応し得る。従ってユーザは、ドアサブアセンブリ９０８又は第２の支持部材９１０にアクセスし、古い袋を剥離してその場所に新しい袋を取り付けることによってウィンドウ袋を変更できる。一実施形態では、ニップル３６１４及び小穴３６１３等の構造を用いて、ウィンドウ袋をドアサブアセンブリ９０８又は第２の支持部材９１０のうち一方に対して及びアレイ５８０に対して位置合わせするのに役立てることができる。一実施形態において、ウィンドウ袋３５００、３６００、３７００、及び３８００は、アレイ５８０と同じ大きさ又はアレイ５８０よりもわずかに大きいかもしくはわずかに小さいような大きさ及び構成とすることができる。
【０３６８】
[00431]  前述のことに加えて、この事例において本発明者等は、ウィンドウ袋を制御したやり方で開放できるように設計することが望ましい場合があることを見出した。例えば、袋が一方の縁部から反対側の縁部まで波状に進むように徐々に開く場合、袋は実際にアレイ５８０から流体を「ぬぐい取る」ことができ、結果としてアレイからの排出が改善し、クロストークが低減する可能性がある。図２８Ａ及び図２８Ｂは、この２つの例をどのように達成できるかを概略的に示す。
【０３６９】
[00432]  図２８Ａは、材料層間の膨張可能エンベロープに一連の溶接部３９１２（例えば設計された粘着性スポット）を含むウィンドウ袋３９００ａを概略的に示す。これは、下縁部３９１４に比較的少数の溶接部を備えると共に上縁部３９１６に比較的多数の溶接部を備える勾配構成に配置されている。袋３９００ａを膨張させた場合、溶接部は袋を閉じたままに接着する傾向があるが、粘着性スポットの勾配によって袋３９００ａは最初に下縁部（すなわち３９１４）で開き、徐々に上縁部（すなわち３９１６）の方へ波状に進んでいく傾向がある。
【０３７０】
[00433]  図２８Ｂは、別のウィンドウ袋３９００ｂを概略的に示す。袋３９００ｂは、部分的に自己接着性であり得る固有の粘着性を有する材料で製造できる。このタイプのウィンドウ袋に適した材料の一例として、Eastman chemical companyによって生成される材料であるEcdelがある。Ecdelは、熱シール可能かつ光学的に透明なエラストマコポリマー材料である。袋３９００ａとは異なり、袋３９００ｂはドット３９２０（例えば印刷インクドット、レーザ改質スポット等）の勾配を備えるように製造でき、これが材料の固有の粘着性に対抗して、多くのドットを有する端部３９２２が最初に膨張して徐々に上縁部３９２４の方へ進むようになっている。Ecdelのような材料は多少弾性であり、ウィンドウ袋がパウチ表面に対して過度に膨張した場合に弾性変形してアレイ５８０から流体を絞り出せることからも、望ましい場合がある。
【０３７１】
第２段階ＰＣＲヒータ
[00434]  図２９は、図３Ｂの器具又は別の同様の器具において使用できる第２段階ＰＣＲヒータ９１８ａの一実施形態を示す。２つ以上の温度間で迅速かつ正確に熱循環できるペルチェヒータがＰＣＲには有効であるが、いくつかの実施形態ではヒータを一定温度に維持することが望ましい場合がある。例えば、これを用いると、サンプル温度の遷移に必要な時間以外のヒータ温度の遷移に必要な時間を排除することによって実行時間を短縮できる。同様に、ペルチェ素子は温度間のサイクリングプロセスにおいて電力の多くを消費する。ペルチェ素子又は標準的な抵抗ヒータ等のヒータは、一定温度に維持された場合は消費電力が著しく小さくなる。
【０３７２】
[00435]  ヒータ９１８ａは、図３Ａに示した第２段階ヒータ８８８又は図３Ｂに示した第２段階ヒータ９１８ａの代替案を示す。例えばヒータアセンブリ９１８ａは、円形マウント４１０４にセットされモータ４１０３によって円形に駆動される３つのヒータ４１００、４１０１、及び４１０２を含み、各ヒータはアレイ５８１に隣接した位置に順次移動して一度に１つずつヒータがアレイ５８１に接触するようになっている。ヒータ４１００、４１０１、及び４１０２は、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ、正温度係数ヒータ、又は当技術分野において既知の他のヒータとすればよい。
【０３７３】
[00436]  一実施形態において、ヒータ４１００は例えば６０℃のアニーリング温度に設定し、ヒータ４１０１は例えば７２℃の伸長温度に設定し、ヒータ４１０２は例えば９４℃の変性温度に設定することができる。別の実施形態において、ヒータ４１００は例えば６０℃のアニーリング温度に設定し、ヒータ４１０２は例えば９４℃の変性温度に設定することができるが、ヒータ４１０１は、例えば室温以下である低温まで能動的に冷却できる。そのような場合、変性温度とアニーリング温度との間の迅速な熱サイクリングを達成するには、ヒータ４１０２を用いて変性を行い、ヒータ４１０１に回転させてできる限り迅速に温度を低下させ、更にアニーリングのためヒータ４１００に回転させればよい。そのような実施形態では、アニーリング及び変性を同一温度で実行するように設定してもよい。別の実施形態において、ヒータ４１００は、アニーリング温度と伸長温度との間の限られた熱サイクリングのために構成できる。例えばヒータは、アニーリングのため６３℃に維持し、伸長のため６８℃に昇温することができる。このようなヒータ４１００による限られた循環は迅速であり、このような限られた温度範囲内の循環の電力消費コストは最小限である。別の実施形態では、ヒータ４１００は伸長温度（例えば６８℃）に設定することができ、アニーリングは、冷却させたヒータ４１０１において反応をオーバーシュートさせ（すなわち過冷却させ）、次いでヒータ４１００に回転させてアニーリング温度を経て伸長温度まで反応を再加熱することによって達成できる。しかしながら、これらの温度が単なる例示であること、並びにヒータの他の温度及び他の数も使用できることは理解されよう。多くの用途においては２つのヒータで充分である。パウチ５１０内でアレイ５８１を移動させることは難しいので、ヒータ４１００、４１０１、及び４１０２はアレイ５８１に接触するように移動する。マウント４１０４は、一方向にのみ移動してヒータ４１００、４１０１、及び４１０２の各々を順番にアレイ５８１に接触させることができ、又は、マウントは時計回り及び反時計回りの双方向に移動することができ、例えば各ＰＣＲサイクルの後に方向を変える。
【０３７４】
[00437]  ヒータ４１００、４１０１、及び４１０２はマウント４１０４に提供され、アレイ５８１に対して移動させるが、これが単なる例示であること、２つ以上の固定ヒータを提供してもよいこと、及びヒータに対してアレイ５８１を回転させてもよいことは理解されよう。
【０３７５】
[00438]  実施例１：高密度ＰＣＲ
[00439]  １つの実施例において、一般的な呼吸器系ウイルスのための標準的な市販用の免疫蛍光アッセイは７のウイルスを検出できることが知られている。すなわち、アデノウイルス、ＰＩＶ１、ＰＩＶ２、ＰＩＶ３、ＲＳＶ、インフルエンザＡ型、及びインフルエンザＢ型である。更に完全なパネルは、例えば、コロナウイルス、ヒトメタ肺炎ウイルス、ライノウイルス、及び非ＨＲＶエンテロウイルスを含む他のウイルス用のアッセイを含む。アデノウイルス又はＨＲＶのような極めて変異性のウイルス（variable virus）では、ウイルス系統の全ての分枝を標的にするため、複数のプライマーを用いることが望ましい（例えば、それぞれ４の外側プライマーセット及び４の内側プライマーセット）。コロナウイルスのような他のウイルスでは、時期によって変動しない４の別々の系統（２２９Ｅ、ＮＬ６３、ＯＣ４３、ＨＫＵ１）があるが、それらは、別個のプライマーセットを必要とするほど充分に分岐している。FilmArray（登録商標）呼吸器パネル（BioFire Diagnostics,LLC、ユタ州ソルトレークシティ）は、アデノウイルス、コロナウイルスＨＫＵ１、コロナウイルスＮＬ６３、コロナウイルス２２９Ｅ、コロナウイルスＯＣ４３、ヒトメタ肺炎ウイルス、ヒトライノウイルス／エンテロウイルス、インフルエンザＡ型、インフルエンザＡ／Ｈ１型、インフルエンザＡ／Ｈ３型、インフルエンザＡ／Ｈ１−２００９型、インフルエンザＢ型、パラインフルエンザウイルス１型、パラインフルエンザウイルス２型、パラインフルエンザウイルス３型、パラインフルエンザウイルス４型、及び呼吸器合胞体ウイルスを含む。これらのウイルスに加えて、FilmArray（登録商標）呼吸器系パネルは３つの細菌、すなわち百日咳菌、肺炎クラミドフィラ（Chlamydophila pneumonia）、マイコプラズマ肺炎を含む。高密度アレイ５８１は、そのようなパネルを単一のパウチ５１０内に収容できる。他のパネルもFilmArray（登録商標）で利用することができ、それぞれが少なくとも２０の病原体をアッセイする。
【０３７６】
[00440]  実施例２：パウチ装填
[00441]  図３０は装填ステーション６００を示す。図示のように、図２のパウチ５１０が装填ステーション６００のスロット６１０に装填されており、パウチ５１０の装備品５９０のみが見えている。図示のように装填ステーション６００は、サンプルバイアル６５０を保持するためのサンプルバイアル容器６０２、及び水和バイアル６７０を保持するための水和バイアル容器６０４が設けられている。しかしながら、これらの容器及びバイアルはワークフローを支援するためのものであり、単なる例示であることは理解されよう。他のパウチ及び他のデバイスによる他の構成及び使用も本開示の範囲内である。
【０３７７】
[00442]  サンプルは、ピペットによって又は他の方法でサンプルバイアル６５０に投入される。以下で更に詳しく検討するように、ワークフローに応じて、サンプルバイアル６５０は生物サンプルを受容するための緩衝液又は他の流体６５２をすでに含むか、又はオペレータが適切な緩衝液中の生物サンプルをサンプルバイアル６５０に加えることができる。任意選択的に、緩衝液を別個のアンプルに入れて、適切な量の緩衝液を分配することも可能である。同様に水和バイアル６７０は、水、緩衝液、又は他の流体６７２を予め投入しておくか、又はオペレータがそのような流体を水和バイアル６７０に投入することができる。
【０３７８】
[00443]  例示的な装備品５９０は、例えば装備品５９０の第２の表面５９５の近くに形成された注入ポート５４１を含む。図示のように、注入ポート５４１は、カニューレが挿入されたシリンジのようなカニューレ挿入移送容器を装備品５９０の第１の表面５９４を介して受容するように構成されたサンプル注入開口５６３に配置されている。この例示的な構成において、注入ポート５４１は偶発的な穿刺から保護され、カニューレ挿入移送容器がサンプル注入開口５６３内に配置されるまでは開かない。同様に、例示的な装備品５９０は、例えば装備品５９０の第２の表面５９５の近くに形成された第２の注入ポート５８８を含み、サンプル注入開口５６３と同様に構成された水和流体注入開口５８３に配置されている。この例示的な実施形態で構成されているように、注入ポート５４１は試験対象のサンプルを受容するためのものであり、このサンプルはチャンバ５９２ａ内に受容され、プランジャ５７０ａによってパウチ５１０内へ、又は溶解ブリスタ５２２（図２）内へ直接移動させることができる。第２の注入ポート５８８は、水又は緩衝液のような水和流体６７２（図７に示されている）を受容するために構成されている。この水和流体６７２は、後にプランジャ５７０ｂ〜５７０ｌによって入口チャネル５１５ｂ〜５１５ｌを介して移動させるため、チャンバ５９２ｂ〜５９２ｌへ移動させる。注入ポート５４１及び５８８並びに開口５６３及び５８３の配置が例示であること、並びに他の構成も本開示の範囲内であることは理解されよう。
【０３７９】
[00444]  図３１に最もよく示されているように、例示的なサンプルバイアル６５０は、多くのカニューレ挿入シリンジと同様の構成の、上面６６２、バイアル本体６５４、及びカニューレ６５５から成る。この例示的な実施形態において、サンプルバイアル６５０には、多くのカニューレ挿入シリンジに存在するプランジャでなく、本体６５４を密封するため上面６６２を貫通するキャップ６５８が設けられている。例えばオペレータは、上面６６２の開口６５７を介してバイアル本体６５４内へ、流体及び／又は他の材料の注入、ピペット分注、スワブ挿入、固体もしくは半固体の材料をすくい取ること、又は他の方法による移送を行うことができる。
【０３８０】
[00445]  試験対象のサンプルのタイプに応じて、サンプルバイアル６５０は、例えばバイアル本体６５４の六角形の下面６６６に又はこの近くに配置されたフィルタ６４６を設けることができる。図示のように、フィルタ６４６はオーリング６４４によって所定位置に保持されている。しかしながらフィルタ６４６は、接着剤、溶接、所定位置へのプレス嵌め、又は当技術分野において既知の他の手段によって所定位置に保持できることは理解されよう。カニューレ６５５がサンプル注入開口５６３に挿入され、サンプルがパウチ５１０内へ吸引される場合、サンプル材料はフィルタ６４６を介してカニューレ６５５内へ引き込まれる際にフィルタリングされる。フィルタ材料の選択はサンプルのタイプ及び粒径に依存するが、様々な生物サンプルに適したフィルタには、Pall 100μm Absolute Ultipleat Polypropylene Melt Blown Media及びMillipore 80μm Polypropylene Net Filterが含まれる。ほとんどのシリンジフィルタは、特定の大きさの微生物を排除することで濾液からそれらの微生物を除去するように構成されている。そのような既存のフィルタとは異なり、これらの例示的なフィルタは、直径が約６０μｍ以下の標的微生物（例えば細菌性生物、ウイルス性微生物、原生動物、及び真菌性微生物）がフィルタを通過することを可能としながら、便、土、粉末等に存在するより大きい微粒子を排除する能力に基づいて選択された。また、例示的なフィルタ材料は不活性であり（すなわち微生物又は核酸に結合しない）、目詰まりが比較的発生しにくい。これらの例示的なフィルタは、標的微生物として原生動物（最大で約６０μｍ）を含むサンプルのために選択された。いくつかのパウチ構成はより小さい標的のみを試験するので、より小さい細孔径のフィルタが望ましい場合がある。例えば、細菌及び真菌には細孔径が１〜１０μｍのフィルタ、更に、ウイルス粒子のみを検出する場合は１μｍ未満の細孔径のフィルタが望ましい。むろん、より大きい細孔径のフィルタを用いて、より小さい標的をフィルタリングすることも可能である。そのようなフィルタは、例えば流体システムを詰まらせる恐れのある土、便、粉末のような大量の微粒子物質を有するサンプルタイプでは特に有用であり得る。更に、細孔径はフィルタリングする材料に基づいて選択されること、及び他の細孔径も本発明の範囲内であることは理解されよう。
【０３８１】
[00446]  バイアル本体６５４内に、サンプル調製に有用な１つ以上の成分を乾燥状態で提供できることは理解されよう。そのような添加剤は、緩衝剤、安定剤、プロテアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ阻害剤、リボヌクレアーゼ、リボヌクレアーゼ阻害剤、リゾチーム、還元剤等を含み得る。あるいは、そのような成分はサンプルバッファに含ませることができ、又は、更に処理するためサンプルがバイアル６５０から出た後に下流で追加することができる。そのような添加剤の選択はサンプルタイプ及び所望の更なる処理に依存することは理解されよう。サンプルがフィルタ６４６を通過することを可能とする、粘度の低減又は溶解度の向上に役立つ添加剤が特に有益である。
【０３８２】
[00447]  図示のように、下部キャップ６６４には、六角形のサンプルバイアル容器６０２に嵌合するように構成された六角形の部分６６６が設けられている。例示的な実施形態において六角形の部分６６６及びサンプルバイアル容器は六角形であるが、他の形状も使用可能であること、及び、六角形又は他の噛み合う形状もしくは連結形状はオペレータが下部キャップ６６４を取り外すのを支援するために提供できることは理解されよう。あるいはオペレータは、例えば両手を用いてバイアル本体６５４から下部キャップ６６４をねじる等、他の手段によって下部キャップ６６４を取り外してもよい。下部キャップ６６４は、プレス嵌め、ねじ切り、又は他の方法でバイアル本体６５４に取り付けることができる。
【０３８３】
[00448]  例示的な実施形態において、下部キャップ６６４にはシート６４８が設けられ、これによりカニューレ６５５の下端部６５９はシート６４８内に延出している。例えば、カニューレ６５５の下端部６５９はシート６４８内にぴったりフィットして、シート６４８がカニューレ６５５の開いた下端部６５９の周りに気密シールを与えるようになっている。任意選択的に、下部キャップ６６４とバイアル本体６５４との間に通気口６４９が設けられている。
【０３８４】
[00449]  次に図３２に移ると、水和バイアル６７０はサンプルバイアル６５０と同様に構成することができる。しかしながら図３２に示されているように、水和バイアル６７０には水和流体６７２を予め投入すると共に、水和バイアル６７０内の水和流体６７２を予め密封することが望ましい場合がある。図３２に示すように、例示的な水和バイアル６７０は、サンプルバイアル６５０と同様の配置の、上面６８２、バイアル本体６７４、及びカニューレ６７５から構成されている。しかしながら、例示的な水和バイアル６７０のキャップ６７８の舌部６８０はすでに上面６８２の開口６７７にプレス嵌めされ、キャップ６７８は上面６８２に密封され、これによって水和バイアル６７０の開放を防止することができる。この配置は単なる例示であり、水和バイアル６７０内の水和流体６７２を密封する他の方法も本明細書において想定されることは理解されよう。例えば、バイアル本体６７４及びカニューレ６７５を流体で完全にいっぱいにするか又は実質的に完全にいっぱいにして、水和バイアル６７０を操作又は回転させてもカニューレ６７５内に空気が流入できないようにすることができる。あるいは、バイアル本体６７４内に多少の空気６８５又は他のガスを存在させ、オペレータは水和本体を直立位置に保ってカニューレ６７５内に空気が流入するのを防止することができる。更に別の代替的な実施形態では、空気６８５を圧力下で提供することができ、下部キャップ６８４を取り外すと水和流体はカニューレ６７５を介して押しやられる。図示のように、水和バイアル６７０にはフィルタが設けられていないが、所望の場合はこれを設けてもよい。
【０３８５】
[00450]  下部キャップ６８４は、カニューレ６７５から滴下し得る流体を保持するため、及びカニューレ６７５内の水和流体６７２の汚染を防止するために設けることができる。下部キャップ６８４にワイパ６８３を設けて、カニューレ６７５の下部から余分な流体をぬぐい取ることができる。また、ワイパ６８３の円錐形状は、以降の操作及び処理の間、下部キャップ６８４内に滴を保持するのに役立てることができる。例示的な実施形態において、下部キャップ６８４には六角形の水和バイアル容器６０４と噛み合う六角形の部分６８６が設けられているが、サンプルバイアル６５０に関して先に検討したように、他の形状も可能である。水和バイアル６７０の六角形の部分６８６及び六角形の水和バイアル容器６０４を、サンプルバイアル６５０の六角形の部分６６６及び六角形のサンプルバイアル容器６０２とは異なる寸法及び／又は異なる形状とすることで、サンプルバイアル６５０のみがサンプルバイアル容器６０２に容易に嵌合すると共に水和バイアル６７０のみが水和バイアル容器６０４に容易に嵌合するので、オペレータがサンプルバイアル６５０と水和バイアル６７０を混同する可能性が低下し、適正な流体をポート５４１及び５８８を介して注入することができる。更に、サンプルバイアル６５０及び注入開口５６３は、部分的に又は全体的に例えば赤色のような特定のマッチングした色で提供すると共に、水和バイアル６７０及び注入開口５８３は、部分的に又は全体的に例えば青色のような異なる特定のマッチングした色で提供することで、オペレータがポート５４１及び５８８に適正な流体を提供する際に視覚的な支援を与え得る。誤った液体を誤った注入開口に挿入するリスクを更に最小限に抑えるため、カニューレ６５５の直径をカニューレ６７５の直径と異なるものとし、サンプル注入開口５６３及び水和流体注入開口５８３の直径も同様に異なるものとすればよい。他の構成も本開示の範囲内である。
【０３８６】
[00451]  図３０に戻ると、例えばパウチ５１０を装填するには、オペレータは装填ステーション６００においてサンプルバイアル６５０をサンプルバイアル容器６０２に置き、水和バイアル６７０を水和バイアル容器６０４に置く。また、パウチ５１０はスロット６１０に配置される。サンプルは、サンプルタイプに適した任意の方法でサンプルバッファ６５２内に投入される。この方法は、当技術分野において標準的であるように、スワブ６３０の挿入、流体サンプルのピペット分注、患者からバイアル本体への直接の血液の直接滴下、便のような固体又は半固体サンプルのバイアル本体内への投入を含み、任意選択的なボルテックス又は他の混合も含む。サンプルタイプ及び所望の標的核酸に応じて、サンプルバッファは、例えばプロテアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ阻害剤、リボヌクレアーゼ、リボヌクレアーゼ阻害剤、リゾチーム等、生物サンプル又は環境サンプルを処理するための１つ以上の添加剤又は安定剤を含み得る。これに加えて又はこの代わりに、これらの添加剤をパウチ５１０内に提供してもよい。好ましくは、ボルテックス又は混合の前に、オペレータはキャップ６５８の舌部６６０を開口６５７中に入れることによってサンプルバイアル６５０を閉じる。舌部６６０を挿入すると、バイアル本体６５４内に含まれる空気が加圧される。例示的に、舌部６６０はカニューレ６５５の体積以上の体積を有する。例示的に、下部キャップ６６４が取り外された場合、シート６４８とカニューレ６５５の下端部６５９との間の気密シールが破壊され、実質的に全ての空気がカニューレ６５５の外へ押しやられる。舌部６６０の体積がカニューレ６５５の体積よりも大きい場合、これは、最大量の空気がカニューレ６５５から放出されるのを保証するのに役立つ。カニューレ６５５内へ押しやられ、カニューレ６５５を通過する可能性のある流体量のオーバーフローは、下部キャップ６６４で捕獲され、ワイパ６６３によってカニューレ６５５の下部から除去することができる。カニューレ６５５を完全に又は実質的に完全に充填することによって、パウチ装填時のパウチ５１０内の泡の量は最小限に抑えられる。１つ以上の通気口６４９は、水和バイアル６５０から下部キャップ６６４を分離するのに役立ち得る。
【０３８７】
[00452]  下部キャップ６６４には、六角形のサンプルバイアル容器６０２に嵌合するよう構成された六角形の部分６６６が設けられているので、オペレータは、下部キャップが容器６０２に係合している間に下部キャップ６５４を容易にねじって外し、これによってカニューレ６５５を露出させることができる。次いでカニューレ６５５はサンプル注入開口５６３に挿入され、押し込まれて、注入ポート５４１を開く。パウチ５９０内部の真空（又は、大気圧もしくはパウチ外の圧力に比べて低いパウチ内の圧力）は例示的に、バイアル本体からの圧力が存在する場合も存在しない場合も、サンプルにフィルタ（存在する場合）を通過させ、サンプルを例えば装備品５９０のチャンバ５９２ａのようなパウチ内へ引き入れ、後に溶解チャンバ５２２へ移動させることができる。カニューレ６５５が実質的に流体６５２で充填されるよう保証することによって、サンプルバイアル６５０からパウチ５１０内へ移動する空気又は他のガスの量は最小限に抑えられ、これによって泡の大きさ及び量を最小限に抑える。更に、プランジャを備えた従来技術のシリンジが用いられ、パウチ５９０内の真空によって流体が引き込まれる場合、プランジャはシリンジの下方へ引かれ、これによってシリンジ内の圧力を平衡化する。図３０から図３１の実施形態では、各バイアル本体の上部の開口が密封されているので、パウチ５９０内の真空によってバイアルから流体が引き込まれる場合、バイアルは負圧を経験し、サンプルからガスを抜き、多少残っている気泡をパウチ５９０の外へ引き出し得る。次いでカニューレ６５５はサンプル注入開口５６３から引き抜かれ、サンプルバイアル６５０及び下部キャップ６６４はプロトコルに従って処分される。バイアル本体６５４は負圧下にあるので、カニューレ６５５が引き抜かれると、注入ポート５４１の近くに集まっていた可能性のある気泡はパウチ５１０の外へ引き出されて、更にパウチ内の気泡を低減させることができる。
【０３８８】
[00453]  同様に、オペレータは水和バイアル６７０から下部キャップ６８４をねじって外し、これによってカニューレ６７５を露出させる。水和バイアル６７０の内容物が圧力下で提供される場合、カニューレ６７５がシート６９２から分離されると、少量の水和流体が下部キャップ６８４内に漏れる可能性がある。１つ以上の通気口６９３は、水和バイアル６７０からの下部キャップ６８４の分離を支援できる。次いでカニューレ６７５は水和注入開口５８３に挿入され、押し込まれて、注入ポート５８８を開く。装備品５９０内部からの真空を用いて、水和流体を例えばチャンバ５９２ｂ〜５９２ｌのようなパウチ５１０内へ引き入れ、後にパウチ５１０の様々なブリスタへ移動させることができる。カニューレ６７５は水和注入開口５８３から取り外され、パウチ５１０は装填ステーション６００から取り外されて器具８００に置かれ、動作が開始される。バイアルの取り外しは単なる例示であることは理解されよう。器具及びバイアルの構成が許すならば、バイアルは注入ポートに永久的に挿入され、これによってパウチの閉鎖系の一部となり、サンプルからの汚染を最小限に抑える。このような実施形態では、シールバーが必要でない場合がある。
【０３８９】
[00454]  上記で検討されたサンプルバイアル６５０の例示的な実施形態において、舌部６６０はカニューレ６５５の体積以上の体積を有する。パウチ５１０が１ｍｌの充填体積を有する１つの例示的な実施形態では、バイアル本体６５４に１．５ｍｌのサンプル流体６５２を提供し、更にこのサンプル流体の上に１ｍｌの空気６４５を提供できる。従って、空気はバイアル本体６５４の体積の４０％である。しかしながら、１０％、２０％、３０％、５０％、６０％、７０％、８０％、及びそれらの間の量を含む、空気の他の割合も使用できることは理解されよう。舌部６６０が開口６５７に挿入された場合、サンプル流体の上の空気は例えば約５０％圧縮されるが、４０〜６０％、３０〜７０％、２０〜８０％、及び１０〜９０％の範囲内の圧縮は全て可能である。空気及びサンプル流体の体積の選択は、サンプルの大きさ、カニューレの直径、流体反応の実行前にバイアルの除去が望ましいか否か、及び、多数の他のファクタに依存することは理解されよう。例えば、すくい取ったか又はスワブで取得したサンプルは、流体システムの充填体積にかかわらず、極めて大量のサンプル流体を必要とする可能性がある。
【０３９０】
[00455]  例示的なバイアル本体６５４及び６７４は円筒形である。しかしながら、これらの例示的なバイアルはプランジャなしで提供されるので、バイアル本体が円形の断面を有する必要はないこと、及び任意の本体形状が本発明の範囲内であることは理解されよう。
【０３９１】
[00456]  図３３〜図３５は、装填ステーション６００及びバイアル６５０、６７０の代替的な実施形態を示し、同様の番号は同様の部分を示す。図８に示されているような装填ステーション７００は装填ステーション６００と同様とすることができ、図２に示されているものと同様のサンプルバイアル容器７０２及び水和バイアル容器７０４、及びパウチ５１０を受容するためのスロット７１０を有する。しかしながら、少なくとも１つの実施形態によれば、容器の形状及び位置は装填ステーション６００と装填ステーション７００とで大幅に異なる。例えば、少なくとも１つの実施形態では、装填ステーション６００の容器６０２、６０４に比べ、容器７０２及び７０４の方がパウチ５１０に近い。この距離の短縮により、パウチ５１０を装填するときに滴が漏れる可能性が低くなる。更に、図３４及び図３５で最もよく見られるように、サンプルバイアル７５０の下部キャップ７６４には、サンプルバイアル容器７０２の４つのマッチングしたスロット７０３内に嵌合する４つの比較的短いフィン７６７が設けられ、水和バイアル７７０の下部キャップ７８４には、水和バイアル容器７０４の２つのマッチングしたスロット７０５内に嵌合する２つの比較的長いフィン７８７が設けられている。これらのフィンは、それぞれバイアル６５０及び６７０の六角形の部分６６６及び６８６に代わるものである。下部キャップ７６４のフィン７６７の数が多いことで、サンプルバイアル７５０が水和バイアル容器７０４内に配置されるのを防止し、下部キャップ７８４のフィン７８７が長いことで、水和バイアル７７０がサンプルバイアル容器７０２内に配置されるのを防止する。しかしながら、大きさ及び数が異なるフィンの使用が単なる例示であること、並びに、様々な固定システムが本開示の範囲内であることは理解されよう。装填ステーション６００を参照して先に検討されたように、装填ステーション７００の容器７０２、７０４を用いて、下部キャップ７６４、７８４を各バイアル本体７５４、７７４からねじって外すのを支援し、装填プロセスに役立てることができる。
【０３９２】
[00457]  パウチ５１０を装填する説明のための例ではサンプルバイアル６５０、７５０及び水和バイアル６７０、７７０が使用されるが、これらの装填バイアルは、装填アタッチメント３９００（以下を参照のこと）を含めて、本明細書に開示されるパウチのあらゆるものの装填に適していることは理解されよう。また、それらは他の流体又は微小流体デバイスの装填にも適しており、特に、真空又は吸引を用いて液体を流体デバイス内に引き入れるように構成された流体デバイスに適している。
【０３９３】
[00458]  実施例３：ブリスタ間のフィルタ
[00459]  閉鎖系におけるビーズ使用に伴う１つの問題は、ビーズが所望のサンプル成分と共に下流へ運ばれることがある点である。例えば、パウチ５１０で使用されるビーズ破砕ビーズ（例えばＺｒビーズ）又は電磁ビーズは、核酸の回収又はＰＣＲ増幅に用いられる下流のブリスタ内へ運ばれることがある。例えば図１５Ａ〜図１５Ｋに関して記載された電磁ビーズ回収システムは、この問題を改善するため使用できるが、常にこれを解消するわけではない。
【０３９４】
[00460]  一実施形態では、パウチ内の１つ以上のチャネルにフィルタ要素を挿入することによって、ビーズがブリスタからブリスタへ（また、それらの間のチャネルを通って）流れるのを防止することができる。フィルタ要素を含むそのようなパウチの実施形態が、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａ、図３７Ｂ、及び図３８に示されている。図３６Ａ及び図３６Ｂは、２つの例示的なブリスタ２６１０及び２６２０並びにそれらの間のフィルタ要素２６３０を有するパウチ２６００を概略的に示す。図示されている実施形態において、第１のブリスタ２６１０は、ある量のビーズ２６１５（例えばＺｒビーズ又は電磁ビーズ）を含む。ビーズ２６１５をブリスタ２６１０から２６２０へ移送できないように、フィルタ２６３０が所定位置で密封されている。フィルタ２６３０は、多数のシール２６４０ａ〜２６４０ｅを用いてパウチ材料において所定位置に保持されている。
【０３９５】
[00461]  他の容器を使用することも可能であるが、例示としてパウチ２６００は、２層の可撓性プラスチックフィルム又は他の可撓性材料で形成されている。材料は例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、及びそれらの混合物等である。一実施形態において、パウチ２６００は、例えば熱シールによってブリスタ及びチャネルが形成されるように少なくとも２層のプラスチックフィルムを積層することによって製造される。フィルタ材料の選択は、サンプルタイプ及び所望の細孔径に依存する。一般に、フィルタの細孔径は、ビーズ以外の液体中の全ての物質を通過させ得るのに充分な大きさに選択される。一実施形態において、フィルタの細孔径は約５〜１００μｍ（例えば５０〜９０μｍ又は７〜１２μｍ）の範囲である。好ましくは、フィルタ要素は、パウチを形成するのに用いられる１又は複数の材料と適合する材料から作製され、パウチもフィルタも損なうことなくフィルタをチャネル内で熱シールできるようになっている。適切なフィルタは、限定ではないが、Porexによって作製された様々なポリエチレンフィルタを含む（例えば、POR-4903及びXS-POR-7744）。
【０３９６】
[00462]  再び図３６Ａを参照すると、フィルタ要素はチャネル内で、パウチの両側でフィルタ要素の各端部２６４０ａ及び２６４０ｂにおいて密封されている。ラインＢ−Ｂに沿った断面を示す図３６Ｂを参照すると、液体（及びビーズ）がフィルタ２６３０の周りを流れるのを防止するため、フィルタ要素２６３０が上部２６４０ｃ及び下部２６４０ｄにおいて、更にフィルタの表面２６４０ｅで密封されていることがわかる。
【０３９７】
[00463]  図３７Ａ及び図３７Ｂを参照すると、フィルタ要素２７３０を備えたパウチ２７００の別の実施形態が示されている。図３６Ａ及び図３６Ｂに示した設計の１つの潜在的な欠点は、フィルタの表面積、従って流量が限定されていることである。図３７Ａ及び図３７Ｂに示されている実施形態は、パウチ２７００内でフィルタ要素を異なるように密封することによってこの欠点に対処しようとする。図示されている実施形態において、パウチは、第１のブリスタ２７１０、第２のブリスタ２７２０、及びある量のビーズ２７１５（例えばＺｒビーズ又は電磁ビーズ）を含み、これらはフィルタ要素２７３０によって所定位置に保持されている。
【０３９８】
[00464]  フィルタ２７３０は、上述したように上部２７４０ｃ及び下部２７４０ｄにおいて所定位置に密封されている。図３７Ａ及び図３７Ｂに示す実施形態は、パウチの一方側でのみ各端部を密封する、すなわち両側で密封することにより、フィルタ２７３０の表面積を効果的に拡大する。これは、ラインＢ−Ｂに沿ったフィルタ要素２７３０の断面である図３７Ｂに最もよく示されている。シール２７４０ａはフィルタ要素２７３０の一端においてパウチの一表面に適用され、シール２７４０ｂはパウチの反対側の表面に適用される。パウチの両側で端部を密封することにより、液体がフィルタ２７３０の周りを流れるのを防止するが、液体はフィルタの全面を通って流れることができる。
【０３９９】
[00465]  図３８を参照すると、フィルタ要素２８３０を備えたパウチ２８００の別の実施形態が図示されている。図３８の実施形態は図３７の実施形態と同様であるが、フィルタ要素２８３０が、これを所望のチャネル内に配置するのを容易にするいくつかの機構を含む点が異なっている。
【０４００】
[00466]  パウチ２８００は、第１のブリスタ２８１０、第２のブリスタ２８２０、及びある量のビーズ２８１５を含み、これらはフィルタ要素２８３０によって所定位置に保持されている。フィルタ２８３０は、図３７Ａ及び図３７Ｂで同様に述べたように、端部２８４０ａ及び２８４０ｂ並びに上部及び下部において所定位置に密封されてフィルタチャネル２８３２を形成する。フィルタ要素２８３０は、フィルタ要素２８３０の配置を容易にするための上部及び下部のフレーム要素２８３４ａ及び２８３４ｂを含む。
【０４０１】
[00467]  一実施形態において、フィルタ要素は、パウチ（例えば図２のパウチ５１０）内において、ブリスタ５２２と５４４との間（すなわち溶解ブリスタと第１の下流ブリスタとの間）、及び／又はブリスタ５４６と５４８との間（すなわち電磁ビーズが保持されているブリスタとブリスタ５５０内での第１段階ＰＣＲの調製において試薬が混合されるブリスタとの間）に配置することができる。ブリスタ５２２と５４４との間にフィルタを配置すると、ビーズ破砕ビーズが下流のブリスタ及びチャネルを汚染するのが防止される。ブリスタ５４６と５４８との間にフィルタを配置すると、更に、Ｚｒビーズ及び電磁ビーズがＰＣＲ増幅を汚染するのが防止される。
【０４０２】
[00468]  ブリスタ５２２と５４４との間にフィルタを配置すると、核酸回収のためにブリスタ５２２、５４４、及び５４６間で電磁ビーズを移動させることに関して上述したプロトコルは変更される。しかしながら、フィルタ要素を配置すると、Ｚｒビーズを下流に移送する心配なしにブリスタ５２２を完全に空にすることができるので、溶解物及び電磁ビーズをブリスタ５４４と５４６との間で移動させることによって、又は、電磁ビーズをブリスタ５４６内に保持すると共に、溶解させたサンプルをブリスタ５４６内へ及びブリスタ５４６外へ移動させることによりブリスタ５４６内に隔離したビーズ上の核酸を収集することによって、核酸回収を迅速かつ効果的に達成することが可能となる。
【０４０３】
[00469]  実施例４：代替的なパウチ装填アタッチメント
[00470]  図３９Ａは、限定ではないが図５に示したもの（装備品５９０）を含むデバイス内に、サンプル又は水和流体のいずれかを投入するため使用できる装填アタッチメント３９００を示す。装填アタッチメント３９００は、図３０に示したサンプルバイアル６５０及び水和バイアル６７０の使用に代わる選択肢である。装填アタッチメント３９００は、第１のクランプ３９０２及び第２のクランプ３９０４を備えている。図３９Ａ及び図３９Ｂに示されている実施形態において、第１のクランプ３９０２及び第２のクランプ３９０４はネック３９０８ａ及び３９０８ｂを含む。ネック３９０８ａ及び３９０８ｂの各々は第１の端部及び第２の端部を含み、第１の端部は馬蹄形部材の頂点に接続している。馬蹄形部材は第１のクランプ３９０２のアーム３９２０ａ及び３９２０ｂを含み、第２のクランプ３９０４はアーム３９２０ｃ及び３９２０ｄを含む。各アームは湾曲部から延出し、湾曲部は馬蹄形部材の頂点を含む。ネック３９０８ａ及び３９０８ｂの各々の第２の端部は、装填シリンダ３９０６のシャフトに接続している。ネック３９０８ａ及び３９０８ｂ以外に、他の構成を用いて２つのクランプ（第１のクランプ３９０２及び第２のクランプ３９０４）及び装填シリンダ３９０６間の接続を形成できること、並びにいくつかの実施形態では１つだけのクランプが必要となり得ることは、当業者には容易に理解されよう。また、クランプの代わりに、当技術分野において既知の他のクリップ、留め金、ファスナ等を用いて、装填アタッチメント３９００を装備品に固定してもよい。装填シリンダ３９０６は更に、装填シリンダ３９０６の第１の端部の開口３９１０を含む。アッセイ対象のサンプル又は水和流体は、開口３９１０を介して装填アタッチメント３９００に挿入することができる。装填アタッチメント３９００は、限定ではないが、金属（例えば銅と鉛の合金又はアルミニウム）、プラスチック（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＥＫ等）、及び金属とプラスチックの複合物のような、当技術分野において既知の任意の耐久性材料で作製できる。
【０４０４】
[00471]  例示的な実施形態において、第２のクランプ３９０４は更にベベル針（beveled needle）３９１２を含む。図３９Ａに示されている実施形態において、ベベル針３９１２は装填シリンダ３９０６の管腔から延出して第２のクランプ３９０４の馬蹄形部材の頂点を貫通しているが、ベベル針３９１２が装填シリンダ３９０６上の他の場所に位置決めされ得ることは当業者には理解されよう。図３９Ａの実施形態に示すように、ベベル針３９１２の先端３９１８は第２のクランプ３９０４の頂点の内面から突出している。
【０４０５】
[00472]  図３９Ｃは、ベベル針３９１２の一実施形態の更に詳細な図を示す。ベベル針３９１２は更に、ベベル針３９１２の管腔内に通じる開口３９１４を含み、装填アタッチメント３９００が装備品５９０のようなデバイスに接続している場合、サンプル流体又は水和流体はこの開口３９１４を通って進む。ベベル針３９１２は更に、丸くした後部３９１６を含む。１つの例示的な方法において、後部を丸くするには、ベベルの頭部に丸くするツール（blunt tool）（例えばフラットヘッドドライバ）を押圧すればよいが、他の方法を用いてベベル針３９１２の後部を丸くできることは当業者には容易に理解されよう。
【０４０６】
[00473]  ベベル針３９１２の一実施形態は、シリンジ上の２２ゲージの標準的な針を用いて生成した。約３０度の角度の固定具である切断砥石車によるDremel（登録商標）パワーツールを用いて、標準的な針の先端３９１８を研摩して斜めの先端を形成した。「クロス面」研摩パターンで試験される針の一部を研摩するよう注意した。研摩面は革ひもを用いてごみを取り除いた。針の管腔に０．０１５インチのワイヤを出し入れして残屑を押し出すことによって、針から残屑を除去した。標準的な針の先端の研磨時、丸くした後部３９１６が穴の内部に形成された。本明細書で用いる場合、ベベル針の後部は、針の先端の反対側にある開口の一部を画定するベベルの前縁でないエッジとして定義される。
【０４０７】
[00474]  装填アタッチメント３９００は、第１のクランプ３９０２及び第２のクランプ３９０４を装備品５９０にスナップ留めすることによって、図３０及び図３３に示した装備品５９０のようなデバイスに接続できる。例えば図３９Ｂは、第１のクランプ３９０２のアーム３９２０ａ及び３９２０ｂの各々及び第２のクランプ３９０４のアーム３９２０ｃ及び３９２０ｄの各々が注入ポート５４１及び５８８の周りにスナップ留めされ、これによって装填アタッチメント３９００の２つを所定位置に保持する実施形態を示す。注入ポート５４１に取り付けられた場合、装填アタッチメント３９００は、サンプルを装備品５９０内へ移送するために使用できる。図３９Ｂは、注入ポート５８８の周りにスナップ留めされた第２の装填アタッチメント３９００を示し、この場合、装填アタッチメント３９００は水和流体を装備品５９０内へ移送するために使用できる。
【０４０８】
[00475]  ２つの装填アタッチメント３９００の各々が所定位置にスナップ留めされると、ベベル針３９１２が注入ポート５４１及び注入ポート５８８を突刺することで通路が形成され、この通路を介して、各装填シリンダ３９０６の開口３９１０に投入された流体がベベル針３９１２の管腔内へ、更に注入ポート５４１及び５８８内へ到達できる。図３０を参照して前述したように、例えば、パウチ５１０内の真空（又は、大気圧もしくはパウチ５１０外の圧力に比べて低いパウチ５１０内の圧力）によって、サンプル及び水和流体を、注入ポート５４１及び５８８にスナップ留めされた装填アタッチメント３９００の各々の装填シリンダ３９０６から、ベベル針３９１２の管腔を介して装備品５９０のチャンバ５９２ａ内へ引き入れることができる。
【０４０９】
[00476]  丸くした後部３９１６は、針穿刺によって生じる注入ポート５４１及び５８８の開口を通る流体漏れの防止を支援することで、安全機構を提供する。図４０Ａ〜図４０Ｄは、鋭い後部（図４０Ａ及び図４０Ｂ）又は丸くした後部（図４０Ｃ及び図４０Ｄ）のいずれかを有する針によって行われた注入ポートの針穿刺の比較を示す。図４０Ａは、鋭い後部を有する針４００２の先端部が注入ポートの壁４００４を穿刺していることを示す。穿刺部位は塊４００６を生成する。針４００２が穿刺部位を通って進むと、鋭い後部は塊４００６を切るように進み、塊４００６の断片４０１２が鋭い後部に付着したままとなる可能性がある。この例では、塊４００６の残りは針４００２のシャフトに沿って後方にスライドする。断片４０１２を含む塊４００６の部分が存在しない場合、針穿刺により生じた開口は塊４００６によって完全にはカバーされない。この結果、壁４００４の開口を通って流体が漏れることがある。注入ポート５４１の場合、そのような漏れは、ユーザ及び／又は環境を汚染し得る感染性又は毒性の材料を解放する可能性がある。更に、注入ポート５４１又は５８８のいずれかの開口は、汚染物質の侵入点を生成することによって閉鎖系を破壊する。このような汚染物質はＰＣＲ反応に影響を及ぼし、これによって間違った結果が生じる恐れがある。
【０４１０】
[00477]  図４０Ｃ及び図４０Ｄは、丸くした後部を含むベベル針３９１２の一実施形態を示し、更に、これが注入ポートの壁４００４を穿刺する一例を示す。この例において、ベベル針３９１２は塊４０１０を生成する。ベベル針３９１２が最初に壁４００４を穿刺する際、これにより生じる塊は針４００２によって生じたものと同様である（図４０Ａ及び図４０Ｃを比較）。これに対して、ベベル針３９１２が壁４００４を通って進んでいくと、ベベル針３９１２の丸くした後部は塊４０１０を捕らえ、針４００２が行ったようにこの塊を切るようには進まない。その代わり、ベベル針３９１２が壁４００４を通って進む際、ベベル針３９１２の丸くした後部は塊４０１０を捕らえてこれを引き伸ばす。塊４０１０は切られることも引き裂かれることもなく、針穿刺によって生じた開口を覆うことができ、壁４００４を通る漏れを防止できる。閉鎖系は維持されて、外部の材料がＰＣＲ試薬に接近するのを防ぎ、試薬の損失を防ぎ、更に、潜在的に有害なサンプルが漏れてユーザ及び／又は環境を露出させるのを防止する。また、装填アタッチメント３９００は使用後に装備品５９０から取り外す必要がないので、処分すべき又はユーザを突き刺す可能性のある使用済みの針は存在しない。この結果ベベル針３９１２は、サンプル及び／又は試薬に接触した後、露出されない状態を保つ。
【０４１１】
[00478]  実施例５：代替的なビーズビーターシステム
[00479]  本明細書において図４１Ａ〜図４６を参照して上述したパドルビーズビーターシステムを良好に査定するため、プロトタイプのパドルビーズビーターシステムの性能を、例えば米国特許第８，８９５，２９５号及び第９，１０２，９１１号（これらは本明細書における参照によって全体を本願に含めた）に記載された現在市販されているFilmArray（登録商標）ビーズビーターシステムの性能と比較した。
【０４１２】
[00480]  図４７に示されている第１の実験では、標準的なFilmArray（登録商標）ビーズビーターシステム（□）、パドルビーズビーター（△）、及びビーズビーターなしの対照（○）の性能を、様々なＤＮＡ及びＲＮＡ対照並びに無傷の精製酵母胞子を用いて比較した。標準的なFilmArray（登録商標）ビーズビーターシステムは本明細書において例えば図３Ａ、図３Ｂ、及び図１３に示され、パドルビーズビーターシステムは例えば図４１Ａ〜図４２Ｃに示されている。酵母胞子を選択した理由は、それらが小さく、耐久性が高く、一般に溶解が困難であるからである。従って、酵母胞子溶解の程度は、ビーズビーターシステムが困難なサンプルタイプを溶解する能力の良好な尺度である。これらの実験における酵母胞子は、溶解のための調製前にデオキシリボヌクレアーゼ処理を行って、サンプル中に自由な増幅可能ＤＮＡが存在する可能性を排除した。細胞内に含まれず、FilmArrayパウチで増幅させるため溶解する必要がないＤＮＡ及びＲＮＡテンプレート対照は、分解又は破壊したＤＮＡ及びＲＮＡテンプレートによって証明される過剰な溶解を監視するように機能する。ＤＮＡ及びＲＮＡテンプレートは、内部定量化の対照としても機能する。
【０４１３】
[00481]  例示的な実施形態において、各パウチ動作を２つの部分に分割した。すなわち、（１）注入及びビーズ破砕（又はビーズ破砕なし）と、（２）核酸テンプレート回収、第１段階ＰＣＲ、第２段階ＰＣＲ、及び蛍光検出を含む、標準的なプロトコルを用いた残りの動作である。FilmArray（登録商標）ビーズビーターパウチ内のサンプル（ｎ＝４）は、約１２，０００ＲＰＭで１分間ビーズ破砕を行った。パドルビーズビーターパウチ内のサンプル（ｎ＝６）は、８８００ＲＰＭ（４０ｖ）で１５秒間ビート破砕を行った。ビーズビーターなしの対照パウチ（ｎ＝７）は、FilmArray器具内で１秒間ビーズ破砕を行った。１秒間のビーズ破砕は一般に、意味のある溶解を達成するため充分な時間とは考えられないが、実験の第１の部分のため器具にパウチを配置し、これを除去し、パウチ動作の第２の部分のため第２の器具にパウチを配置することによって起こり得る溶解のための対照として機能する。
【０４１４】
[00482]  図４７に示した結果において、ＲＮＡテンプレート対照（Baal3及びBaalIn1）の増幅は、FilmArrayビーズ破砕、パドルビーズ破砕、又はビーズ破砕なしによって影響を受けなかった。すなわちこの例示的な実施例において、全てのサンプルは処置とは無関係に同様のクロッシングポイント（Ｃｐ）を持っていた。ポンべ（pombe）対照（ポンベ１０．０４、ポンベ５．１９テイル（tail）、及びポンベ８．０５）は、全てが凍結乾燥シゾサッカロミセスポンベ細胞から増幅された異なる標的であり、比較的溶解が容易であり（おそらく凍結乾燥のため）、様々な溶解プロトコルによる影響は比較的小さかった。すなわち、全てのポンベアッセイは処置とは無関係に同様のＣｐを持っていた。ポンベ８．０５は処置に基づくある程度の変動を示すように見えるが、ポンベアッセイは全て同じ微生物のアンプリコンであるので、この変動が溶解に関連するのか又は人為的なものなのかは明らかでない。しかしながら、酵母胞子（BeerIn）は溶解プロトコルに応じて大きな変動を示す。負の（すなわち溶解なしの）対照は、不充分な溶解、クロッシングポイントの大きな広がり、及び少数のアッセイ失敗を示す。これに対して、FilmArrayビーズ破砕及びパドルビーズ破砕は同様に機能し、パドルビーズ破砕の方が小さいＣｐ分布を示した。驚くべきことに、FilmArrayシステムにおける１分のビーズ破砕に対し、パドルビーズ破砕はわずか１５秒のビーズ破砕時間で同等の結果を達成した。
【０４１５】
[00483]  次に図４８Ａ〜図４８Ｃを参照すると、様々な速度及び様々な時間のパドルビーズ破砕で溶解させた様々な細胞タイプのＣｐをFilmArrayデータと比較した。図４８Ａ〜図４８Ｃは、各アッセイについての時間対Ｃｐのプロットである。プロット中のポイントは、速度に従って記号が与えられている（説明文を参照のこと）。プロット上の各ポイントはｎ＝２を表す。横のラインは対照データを表し、これらの横のラインはビーズ破砕なし又は６０秒のFilmArrayビーズ破砕のいずれかを意味する（図の説明文を参照のこと）。
【０４１６】
[00484]  図４８Ａは酵母胞子のビーズ破砕結果を示す。低いパドルビーズビーター速度（２０００ｒｐｍ及び３１７２ｒｐｍ）では不充分な結果（すなわち遅いＣｐ）が生じた。より高い速度すなわち８８００ｒｐｍ及び１００００ｒｐｍと６０秒及び６９秒の長い時間は、最も早いＣｐを生成する傾向があった。８８００ｒｐｍ及び１５秒のビーズ破砕では、結果はFilmArrayビーズ破砕条件と同等であり、それよりも良好であり得ることに留意するべきである。
【０４１７】
[00485]  図４８Ｂ及び図４８Ｃは、炭疽菌胞子（delta Sterne）の結果を示す。酵母胞子と同様、炭疽菌胞子は小さく、ロバストであり、一般に溶解が困難である。この場合も、低いパドルビーズビーター速度（２０００ｒｐｍ及び３１７２ｒｐｍ）では不充分な結果（すなわち遅いＣｐ）が生じた。より高い速度すなわち８８００ｒｐｍ及び１００００ｒｐｍと６０秒及び６９秒の長い時間はより良好な結果を生じ、この場合も、８８００ｒｐｍ及び１５秒のビーズ破砕の結果は、FilmArrayビーズ破砕条件と同等であり、それよりも良好であり得る。これらの条件の全てについて、高速（すなわち６０００ｒｐｍ以上）のパドルビーズビーターは、６０秒のFilmArray対照の動作と同様であるか又はそれよりも良好に機能する。
【０４１８】
[00486]  本発明は、その精神又は本質的な特徴から逸脱することなく他の具体的な形態で実施することができる。記載される実施形態は、全ての点において限定でなく単なる例示として見なされるものとする。従って、本発明の範囲は前述の記載ではなく添付の特許請求の範囲によって示される。本発明を説明する目的のため、本明細書及び添付の発明の開示において特定の実施形態及び詳細を含ませたが、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示される方法及び装置の様々な変更が実施できることは当業者には認められよう。特許請求の範囲の均等の意味及び範囲内に該当する全ての変更は、それらの範囲内に包含されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2019527552.tif 000011
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１５Ｈ】
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【図１５Ｉ】
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【図１５Ｊ】
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【図１５Ｋ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２０Ｆ】
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【図２０Ｇ】
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【図２０Ｈ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４０Ｄ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４３Ｃ】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【図４９】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１Ａ】
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【図５１Ｂ】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月1日(2019.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル溶解物を調製するためのビード破砕器具であって、
第１の支持部材と第２の支持部材との間に流体サンプルを収容している可撓性サンプル容器を受容するための開口と、
前記第１又は第２の支持部材に関連付けられたビーズ粉砕コンポーネントであって、前記第１又は第２の支持部材から延出して前記可撓性サンプル容器に繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備え、前記少なくとも２つのパドルは前記可撓性サンプル容器の実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、ビーズ粉砕コンポーネントと、
を備える、ビーズ破砕器具。
【請求項２】
前記往復運動駆動部材は、前記少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、請求項１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項３】
前記カムシャフトは、前記パドルに接触する軸受部材を含む、請求項２に記載のビーズ破砕器具。
【請求項４】
前記パドルの各々は、前記カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアを含む、請求項２に記載のビーズ破砕器具。
【請求項５】
前記往復運動駆動部材は、各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、
前記機械式アクチュエータは、前記関連付けられたパドルを延出させるように延出する、請求項１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項６】
各パドルは、各パドルを前記溶解ゾーンに近付く方へ又は前記溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、請求項１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項７】
前記流体サンプルは、ある量のジルコニウム溶解ビーズを含む、請求項１に記載のビーズ破砕器具。
【請求項８】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、前記容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、開口と、
前記溶解ゾーンに繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を有するビーズ粉砕コンポーネントであって、前記少なくとも２つのパドルは、前記溶解ゾーンの実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、ビーズ粉砕コンポーネントと、
前記溶解物から前記核酸を抽出し、前記抽出した核酸を前記増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
前記増幅ゾーンにおいて前記核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える、器具。
【請求項９】
前記往復運動駆動部材は、前記少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、請求項８に記載の器具。
【請求項１０】
前記カムシャフトは、前記パドルに接触する軸受部材を含む、請求項９に記載の器具。
【請求項１１】
前記パドルの各々は、前記カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアに動作的に接続されている、請求項９に記載の器具。
【請求項１２】
前記往復運動駆動部材は、各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、
前記機械式アクチュエータは、前記関連付けられたパドルを延出させるように延出する、請求項８に記載の器具。
【請求項１３】
各パドルは、各パドルを前記溶解ゾーンに近付く方へ又は前記溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、請求項８に記載の器具。
【請求項１４】
前記パドルのうち１つ以上は、温度制御要素を含む、請求項８に記載の器具。
【請求項１５】
前記温度制御要素は、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ又は正温度係数ヒータのうち１つ以上である、請求項１４に記載の器具。
【請求項１６】
前記少なくとも２つのパドルは、一緒に延出して前記溶解ゾーンから流体を押し込むように構成されている、請求項８に記載の器具。
【請求項１７】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、中央軸の周りに非対称に配置されると共にモータによって駆動される複数の少なくとも３つのビーターアームを備える、請求項８に記載の器具。
【請求項１８】
サンプル中の核酸を増幅するための器具であって、
容器を受容するための開口であって、前記容器は、溶解ゾーン、抽出ゾーン、及び増幅ゾーンを含む複数の流体接続された反応ゾーンと、前記反応ゾーンに流体接続された１つ以上の密封可能ポートと、を含む、開口と、
前記溶解ゾーンに繰り返し連続的に接触して前記サンプルから溶解物を発生させる少なくとも２つの交互に移動するパドル要素に動作的に結合された往復運動駆動部材を備えるビーズ粉砕コンポーネントであって、前記少なくとも２つのパドルは、一緒に延出して前記溶解ゾーンから流体を押し込むように構成されている、ビーズ粉砕コンポーネントと、
前記溶解物から前記核酸を抽出し、前記抽出した核酸を前記増幅ブリスタへ移動させるための抽出ゾーンと、
前記増幅ゾーンにおいて前記核酸の温度を制御するため位置決めされたヒータと、
を備える、器具。
【請求項１９】
前記往復運動駆動部材は、前記少なくとも２つのパドルに機械的に結合された少なくとも２つの中心を外れた駆動突出部を備えるモータ駆動カムシャフトを含む、請求項１８に記載の器具。
【請求項２０】
前記カムシャフトは、前記パドルに接触する軸受部材を含む、請求項１９に記載の器具。
【請求項２１】
前記パドルの各々は、前記カムシャフトの対応する中心を外れた駆動突出部に接触するカムフォロアを含む、請求項１９に記載の器具。
【請求項２２】
前記往復運動駆動部材は、各パドルに関連付けられた機械式アクチュエータを含み、
前記機械式アクチュエータは、前記関連付けられたパドルを延出させるように延出する、請求項１８に記載の器具。
【請求項２３】
各パドルは、各パドルを前記溶解ゾーンに近付く方へ又は前記溶解ゾーンから離れる方へ付勢するように位置決め及び構成された付勢部材を含む、請求項１８に記載の器具。
【請求項２４】
前記少なくとも２つのパドルは、前記溶解ゾーンの実質的に全体と接触するような大きさ及び位置決めにされている、請求項１８に記載の器具。
【請求項２５】
前記パドルのうち１つ以上は、温度制御要素を含む、請求項１８に記載の器具。
【請求項２６】
前記温度制御要素は、ヒータ、クーラ、ペルチェ素子、抵抗ヒータ、誘導ヒータ、電磁ヒータ、薄膜ヒータ、印刷要素ヒータ又は正温度係数ヒータのうち１つ以上である、請求項２５に記載の器具。
【請求項２７】
前記ビーズ粉砕コンポーネントは、中央軸の周りに非対称に配置されると共にモータによって駆動される複数の少なくとも３つのビーターアームを備える、請求項１８に記載の器具。
【国際調査報告】
2019527552.tif 000124
2019527552.tif 000125
2019527552.tif 000126
2019527552.tif 000127